径向载荷作用下的管道塑性失效力学模型与实验分析

针对野外埋地敷设的输油管道发生断裂、泄漏等较大破坏时,使用管道挤压截流装置,将管道快速压扁以阻断流油的问题,运用塑性变形理论和虚功原理,建立了一个受均匀径向载荷作用下的管道挤压变形模型,并且对管道塑性变形进行了分析计算,得到了管道挤压所需的载荷量。并使用18 mm宽度的刀口对325 mm×6 mm的X60钢管进行挤压实验,得到了管道挤压的载荷位移曲线。将得到的实验数据与理论数据进行对比和验证,理论数据与实验数据结果吻合。该模型可用于计算不同规格管道挤压所需的载荷量,为管道抢修工作提供理论和实践参考。     

基于弹塑性地基模型的湿陷性黄土地段悬空管道受力分析

根据湿陷性黄土地段塌陷区悬空管道的受力特点,建立考虑管道轴向载荷和地基塑性变形的悬空管道受力的弹塑性地基模型,推导悬空管道受力和变形计算公式,并利用Visual Basic计算机语言编制相应的计算程序对某湿陷区悬空管道进行模拟计算;将悬空管道的力学分析计算结果与实测值和Winkler地基模型计算结果进行对比,分析轴向载荷和地基刚度对计算结果的影响.结果表明:弹塑性地基模型比Winkler地基模型具有更高的计算精度,更符合工程应用;轴向载荷对悬空管道受力和变形影响显著,在悬空管道设计校核中不能忽略;地基刚度对弹塑性地基模型计算结果影响不显著.     

天然气长输管道泄漏检测及抢修措施

本文分析了天然气长输管道发生泄漏的原因,并对天然气管道的泄漏检测技术及抢修措施进行简单的探讨。     

站外输油管道维护的工艺措施

文章重点介绍了输油管道在发生盗油打孔、腐蚀穿孔、更换管段时所采取的技术措施。即在停输状态下，管道泄漏实时监测系统无法正常使用时，通过在输油站内增设管道增压泵，使管内保持一定压力，从而保证管道泄漏实时监测系统灵敏好用。解决了站外管道维护抢修中存在的问题。     

基于特征线法的输气管道泄漏瞬态仿真与分析

针对气体管道可能发生的泄漏工况,基于气体管道瞬变流动模型,结合泄漏边界条件,计算得到泄漏后管道任一位置压力流量随时间的变化规律,并通过模型法实时计算泄漏位置。结果表明:未泄漏稳态计算时,公式法和模型法的计算结果基本相同。管道泄漏后会产生负压波,导致全线压力降低,泄漏点上游流量增大,下游流量减小。压力波先后传播到管道首末端,在传播到管道首末端时会发生反射,随着压力波反射次数的增加,管内压力和流量会逐渐达到稳定状态。气体管道发生泄漏后,压力波向上下游传播,在各点产生的压力波幅呈指数规律衰减。利用管道泄漏后稳定状态时的起终点压力和流量结果计算得到的定位结果与真实值更接近。     

埋地管道泄漏数值模拟分析

针对不同因素对管道泄漏工况的影响进行了模拟研究。管道的铺设方式一般为埋地铺设,长时间埋地管道会因为外力破坏或管道自身老化、腐蚀穿孔等因素造成管道泄漏。管道泄漏时会造成重大压力损失和管道流体的损失,管道大孔泄漏后容易在地面上被检测出来,小孔泄漏不容易被检测出来。因此采用数值模拟方法,通过模型简化,同时考虑计算精度和计算成本,建立了埋地管道小孔泄漏扩散模型。分别研究泄漏压力、泄漏孔径、管道埋深、土壤性质、环境温度、泄漏孔形状和障碍物等因素对埋地管道泄漏扩散的影响。     

相关分析在管道泄漏技术中的应用

管道运输的日益发展,管道泄漏检测技术也显得日益重要。相关检漏法是当前应用较广、较有效的一种管道检漏方法,文章阐述了用相关函数理论进行管道泄漏检测的原理,给出了漏点定位的算法公式,并设计了单片机相关检漏系统,编制相关算法程序,终端显示泄漏点,为及时抢修提供依据。     

输气管道泄漏瞬态仿真分析

针对气体管道可能发生的泄漏工况,基于气体管道瞬变流动模型,结合泄漏边界条件,采用数值解法仿真得到泄漏后管道任一位置压力流量随时间的变化,并通过模型法对泄漏位置实时计算。结果表明：未泄漏稳态计算时,公式法和模型法的计算结果基本相同。管道泄漏后会产生负压波,导致全线压力降低,泄漏点上游流量增大,下游流量减小。压力波先后传播到管道首末端,在传播到管道首末端时会发生反射,随着压力波反射次数的增加,管内压力和流量会逐渐达到稳定状态。气体管道发生泄漏后,压力波向上下游传播,在各点产生的压力波幅呈指数规律衰减。利用管道泄漏后稳定状态时的起终点压力和流量结果计算得到的定位结果与真实值更接近。     

埋地天然气管道泄漏量计算与分析

为计算埋地天然气管道泄漏量,获得合理的埋地管道泄漏计算模型与埋地管道土中天然气吸收量,通过分析燃气管道泄漏的模型划分标准,建立等温与等熵模型计算小孔泄漏量。结合天然气管线泄漏强度的实验数据进行对比分析,得出了等熵与等温模型分别为实际小孔泄漏量的上下限;利用菲克定律推导埋地管道泄漏扩散浓度方程,并分析扩散范围,结合工程实例对泄漏量进行计算分析。研究结果表明,小孔泄漏孔径越小,处于爆炸浓度极限的时间越长,危险性越高。根据埋地管道周围土中各点天然气浓度分布规律,提出了土壤吸收量计算方法,改进了地面蒸气云泄漏质量计算方法,结合工程实例定量地给出了土壤的天然气吸收率。     

回注系统耦合振动机理

针对某气田污水回注泵、管系统出现的局部管道泄漏问题,对整个回注系统进行了现场振动测量,并分别使用一维计算流体动力学程序(CFD)和三维有限元程序(FEM)对管道结构与流体流动间产生的流、固两个物理场之间的相互作用进行独立求解。将CFD计算获得的管道系统各部位流体脉动力作为载荷施加于FEM计算模型中,分析流体激励作用下的结构响应特性。结果表明：管道振动频率与柱塞泵的作动频率相近,多处管道的固有频率相同或为该频率的整数倍,验证了振动主要由柱塞泵的低频强脉动载荷和管道局部刚度不足共同导致。此外,通过数值分析确定了管道系统中高应力点的位置,可为工程问题的预测和改造提供有力支撑。     

变形功计算法在金属塑性挤压工艺中的应用

运用变形功原理，推导出求金属塑性挤压过程中挤压力的一种极其简捷的近似计算式。这对挤压设备的选用有积极作用。     

径向水平井造斜器内钻杆的弯曲状态分析

分析了连续管钻杆弯曲状态的各种影响因素及影响程度。结果表明 ,由于连续管材料变形强化度低 ,钻杆塑性变形有限 ,在分析钻杆反复弯曲应力状态时 ,可不考虑强化和塑性变形的面积效应。采用弹性刚塑性材料模型及平面应力假设 ,建立了内压作用下钻杆弹性层与曲率的关系以及钻杆的极限弯矩、应变中性层与轴向力、内压的关系。分析结果表明 ,钻杆弯曲主体的中性层随弯曲曲率的变化很小 ,但内压和轴向力对中性层的位置有明显影响 ;在内压和沿程阻力作用下 ,钻杆的弯曲表现为横截面变形的压弯特征和轴向弯曲的拉弯特征。这为控制钻杆的截面变形和设计造斜器滑道提供了理论基础。     

长支管T型管接头复合胀形试验

对紫铜长支管T型管复合胀形工艺进行了试验研究，介绍了包括冲头挤压力的公式与计算，试验中所用复合胀形模具结构和部分重要零件的设计与选取及试验结果。试验研究表明，复合胀形工艺能够生产出支管长度比较长的T型管；采用合理的模具结构，正确计算冲头挤压力、胀形内压力及径向反压力，使胀形区始终处于多压应力状态，是复合胀形工艺的关键。     

无弹性回跳弯曲模的设计

从金属塑性变形原理出发，论述了无弹性回跳弯曲模的设计，包括模具结构对比、过盈挤压量的选择和计算。     

东风4C超薄管板换热器的失效分析与改进

对东风C4超薄管板换热器失效形式进行了分析，冷却管组自重变形、空气压力、冷管组自重引起的剪力和挤压应力、银磷铜钎焊的连接强度和振动是主要原因。在设计除了考虑拉脱强度、剪力、挤压力、焊接应力外，还应考虑振动的因素，管板与冷却管的连接改为锡钎焊，管组增加支撑，严格控制焊接工艺，δ取计算中的较大值。     

某埋头式弹丸动态冲击挤进特性的研究

为研究埋头式弹丸动态冲击挤进过程中弹带在坡膛处产生的高应变率塑性变形及断裂失效问题,考虑到埋头式弹药二次点火和火药程序燃烧的特殊性,将试验测得的弹底压力及弹丸一次上膛速度作为数值仿真模型的初始边界条件,建立了基于身管及埋头式弹丸结构特性、材料大变形和损伤效应等因素的三维有限元模型. 基于LS-DYNA软件,采用显式数值计算方法,对埋头式榴弹动态冲击挤进过程进行了研究,获得了弹丸冲击挤进阻力的变化规律,并分析了弹带表面刻槽的成形过程及应力应变特征. 结果表明:当埋头式榴弹的紫铜弹带冲击挤入坡膛时,经历了从弹性变形到塑性变形,并最终断裂失效的过程. 当弹带完全挤入身管全深膛线,整个动态冲击挤进过程结束,弹带表面形成了较深的刻槽,并与身管膛线紧密贴合,其间冲击挤进阻力呈现出强烈的非线性变化.      

低填方钢波纹管涵洞受力变形特性及垂直土压力计算

分析了填筑施工动态过程中钢波纹管涵洞的受力变形特性及管涵周围土压力分布规律,基于马斯顿理论,构建了一种垂直土压力的计算公式,结合试验数据和有限元计算对其进行验证.结果表明:应变随填土高度呈波动增长态势,在管侧填土高度为3.6m时,内外部测点应变出现最大值;填土完成后,内部测点存在受拉或受压状态,而外部测点以受拉为主;水平向和竖向变形随管侧填土高度的增加而增加,呈竖向椭圆形;管涵顶部的垂直土压力最大,垂直土压力系数随倾角的增大而增加.     

用刚塑性有限元法分析超塑性反挤压成形

本文用刚塑性有限元法分析超塑性反挤压成形的流动规律，定量地分析了影响超塑性变形抗力的因素，预测了反挤压变形抗力和变形区的应力应变分布规律，为预测超塑性材料的反挤压变形抗力、速度场及等效应变速率提供了计算机模拟实验的通用程序。     

计算冷挤压成型钢盔挤压力的滑移线法

阐述钢制头盔冷挤压成型的塑性变形和钢制椭圆薄板冷挤压塑性成型过程的塑性流线,并由此建立滑移线分布,用滑移线计算钢制头盔的挤压力。最后给出应用算例。     

阶梯孔磁壳的冷挤压工艺研究

根据阶梯孔磁壳零件的结构特点,采用锻造分析软件Qform3D对其冷挤压一次反挤成形方案和改进方案进行数值模拟分析。经工艺分析及参数计算,分两次挤压成形减少了模具对变形材料的约束,增大了金属流动速度,降低了挤压力。因此确定分两次挤压的改进方案为阶梯孔磁壳零件的合理工艺方案,对该零件的生产应用具有重要的指导意义。