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关键词： 蒸汽管路   应力分析   柔性设计   固有频率   管系刚度  

摘要： [目的]针对冰区航行船舶蒸汽管路系统易出现振动、疲劳损伤和破裂进而造成管路失效的问题,在管线设计初期对整体结构的布局优化设计进行研究。[方法]根据建模计算得到管路系统应力校核结果,通过增设自然补偿及优化支吊架布局,确保管道能够适应复杂的应力和变形环境,并合理调整约束以提高管路系统的刚度,进而获得更加安全合理的布置方案。[结果]方案整改后,2次应力由材料许用应力值的290%减少至70%,符合ASME B31.3工艺管道规范,同时1阶固有频率满足高于工程管道设计频率的限值要求。[结论]为保证管路系统在各种工况下的安全性和稳定性,平衡了管路系统的柔性和刚度,取得良好效果,为其他类型的管路系统优化设计提供参考。

关键词： 贝雷梁   钢便桥   分析模型   应力分析   设计   施工  

摘要： 文章以湖州项目大跨径贝雷梁钢便桥施工为案例,对大跨径贝雷梁钢便桥设计与施工技术展开研究。通过对研究对象的工程特点与施工环境进行分析,并借助相关分析模型,对钢便桥各部位进行应力分析,得出施工技术与施工安全等相关研究结论。为今后类似工程提供了宝贵的实践经验,也为高效和环境友好型施工技术的发展提供了新的思路。

关键词： Mg合金   Cu含量   凝固   膨胀行为   位移   应力  

摘要： 采用位移和应力测量系统,获得Mg-Cu合金凝固冷却过程中的位移、应力随时间和温度的变化曲线,探究Mg-Cu合金凝固过程中成分、位移、应力和组织演变间的交互作用规律。研究结果表明:添加Cu使Mg熔体凝固过程中的膨胀行为由仅存在液相膨胀转变为同时存在液相膨胀和两相区膨胀,且两相区膨胀量(Δl)随Cu含量的增加先减小后增大,这是CuMg_(2)离异共晶相、ɑ-Mg+CuMg2共晶相以及结晶潜热对残余液相加热共同作用的结果。Mg-2.5Cu合金Δl最小,为7.5×10^(-3)mm。平均凝固收缩速率(v_(shr))随Cu含量的增加先显著增加后逐渐降低,Mg-0.8Cu合金v_(shr)最大,为3.3×10^(-4)mm·s^(-1)。凝固过程膨胀应力的产生受两相区膨胀影响更大。

关键词： 复合土工膜   抽水蓄能电站   面板堆石坝   静力分析   变形   应力  

摘要： 针对TPO土工膜适应不均匀沉降好而造价高、HDPE土工膜造价低而对不均匀沉降适应性差的特点,对某抽水蓄能电站上水库表面采用TPO-HDPE复合土工膜全库盆防渗方案。分析上水库竣工期和蓄水期时坝体和复合土工膜变形和应力变化。计算结果表明:上水库坝体应力和变形值较小,结果符合一般规律,复合土工膜应力和应变均小于膜屈服应力和应变,验证复合土工膜在抽水蓄能电站水库表面防渗应用的可行性。相关设计方案可为复合土工膜面板堆石坝防渗设计提供借鉴与参考。

关键词： 年轻恒牙   前牙外伤   冠折   树脂修复   有限元   应力分析  

摘要： 目的:探讨在不同咬合方式下,利用复合树脂材料对替牙期上颌中切牙外伤行修复术后的受力分析。方法:选择形态、尺寸正常的年轻恒牙中的上颌中切牙,通过逆向工程技术建立上颌中切牙的三维有限元模型,对其牙冠进行切割设计。根据不同咬合方式分为3组工况,工况一:与牙体长轴呈0°;工况二:与牙体长轴呈45°;工况三:与牙体长轴呈60°。根据冠折类型不同,每组工况包含5组,即A组:正常牙冠;B组:牙冠横折2 mm;C组:牙冠横折4 mm;D组:牙冠斜折2 mm;E组:牙冠斜折4 mm。运用三维有限元法,分析在不同咬合方式下不同冠折类型的中切牙进行树脂修复后牙体组织的最大应力值、最大应变值。结果:外伤牙齿加载0°的力时,横折4 mm组应力峰值最大为39.755 MPa,横折2 mm组应变峰值最大为0.0013441 mm。外伤牙齿加载45°的力时,斜折2 mm组应力应变峰值均最大,应力峰值为426.10 MPa,应变峰值为0.0099519 mm。外伤牙齿加载60°的力时,斜折2 mm组应力应变峰值均最大,应力峰值为531.88 MPa,应变峰值为0.0124230 mm。结论:有限元分析结果表明,年轻恒牙上前牙外伤冠折行复合树脂修复后,当外伤牙齿受0°的咬合力时,横折组脱落率最高;外伤牙齿受45°和60°的咬合力时,斜折2 mm组脱落率最高。

关键词： 同步辐射   铝合金   微观组织   力学性能   成像   变形   凝固   应力分析  

摘要： 铝合金具有密度低、强度高和导热性能好等优点,广泛应用于航空航天、交通运输和电子信息等行业。然而,随着铝合金产品的更新换代,对铝合金材料的力学性能提出更高的要求,因此亟需开发新型铝合金材料。通过同步辐射X射线成像与衍射技术研究铝合金材料成分-工艺-组织-性能之间的关系,是推动铝合金材料研发与设计的重要途径。同步辐射成像技术作为一种高分辨率、无损的研究手段,从二维发展到三维、四维成像,实现了材料内部复杂结构的实时动态监测,为建立材料形态与性能演化模型提供了重要实验依据。此外,三维及四维成像技术突破了传统观测的时空限制,显著提高了对铝合金材料在凝固、受载变形及疲劳损伤过程中的结构演变研究能力,为分析微观组织对宏观性能的影响奠定了基础。同步辐射衍射技术凭借高时空分辨率和介观尺度的独特优势,能够捕捉材料变形过程中微观组织的应力-应变演化特征,揭示微区力学性质和几何形态对载荷分配行为的影响。这一技术为研究材料复杂的形变机制及其性能优化提供了强有力的支撑,同时推动了多尺度力学模型的发展。结合同步辐射成像与衍射技术,可实现从宏观力学行为到微观结构演变的多尺度关联研究,特别是在应力、应变分布动态变化的预测及其对材料疲劳与断裂机制的影响方面表现出极大潜力。未来,通过整合同步辐射技术与机器学习、纳米成像技术及多模态实验装置,有望进一步提升时间和空间分辨率,突破现有技术局限,为探索铝合金材料体系的结构-性能关系及开发材料设计理论提供新的研究路径和技术支持。

关键词： 盐穴储气库   夹层垮塌   造腔管柱   盐腔蠕变   套管应力  

摘要： 河北省宁晋盐田存在埋藏深度大、夹层数量多、蠕变强度高等不利地质条件,对超深盐井Z井造腔试验过程中系列井筒事故进行深入分析,有利于优化该区后续钻井方案。基于宁晋盐穴造腔工程的现场通井、测井、造腔、测腔等数据,引入夹层垮塌机制、造腔中心管的场振效应、盐腔蠕变底鼓-顶沉机制、套管剪压-拉伸断破机制等理论基础,将公式解析、数值模拟结果与工程探测数据进行相互验证,分析井壁、中心管和套管的破坏机理。研究表明,测井遇阻与薄夹层快速溶垮形成的井壁“陡坎”有关;中心管失稳的主要原因是管柱的场振效应,其次是腔底蠕变上拱产生的纵向挤压作用;套管破损与腔顶蠕变下沉产生的轴向拉应变有关,而中心管的场振效应进一步加剧了该过程。研究结果在钻井及固井设计、造腔管柱及腔体稳定性设计、腔体形态控制等方面提出了改进建议,可为同类盐穴钻井设计提供技术参考。

关键词： 塑性混凝土   防渗墙   弹性模量   应力   数值分析   强度平衡点  

摘要： 本文以实际工程为例,利用有限元模拟分析塑性混凝土防渗墙和钢筋混凝土防渗墙在各工况下的墙体应力,通过对比塑性混凝土与钢筋混凝土防渗墙的应力响应,论证覆盖层深厚坝基中塑性混凝土的适用性;揭示弹性模量对墙体应力的主导作用,提出基于“强度平衡点”的优化设计方法;并通过分析墙体应力和塑性混凝土抗压强度与弹性模量的相关关系,提出强度平衡点概念,由此提出一种塑性混凝土防渗墙优化设计方法。

关键词： 埋地管道   应力分析   摩擦力   工况载荷   优化  

摘要： 针对我国天然气管道建设中面临的长距离、复杂地形、大口径、高压力的特点,探讨了埋地天然气管道应力分析的关键技术。通过有限元分析方法,结合国内外相关标准,研究了管-土相互作用、边界条件、应力分析准则及工况载荷等因素对管道应力的影响。详细介绍了埋地管道应力分析的计算模型、土壤弹簧约束、虚拟锚固段长度等理论,并结合实际案例,分析了不同工况下管道节点的应力分布情况。研究结果表明,弯管处的应力集中现象较为显著,可通过增加壁厚、增大曲率半径、调整管道走向等措施有效降低应力水平,对后续管道设计提供借鉴。

关键词： 硅   提拉法   重复拉晶   籽晶   应力   晶体生长   提拉钢缆  

摘要： 直拉单晶硅生长技术的发展促进了更大尺寸晶体的生产。目前,在重复拉晶过程中,单炉最后一根晶体的质量通常达到600~800 kg,已超过成熟技术中提拉钢缆的工程载荷上限。本文报道了设备改造中因增加提拉钢缆直径而引发的稳定性问题及其解决方案。研究发现,钢缆增粗后刚性增强,导致籽晶发生倾斜,进而在低负载时引发棱线偏移,在高负载时增加细颈断裂的风险。通过控制变量实验,本研究确认钢缆增粗后晶体生长稳定性的问题主要源于籽晶倾斜。此外,采用数值模拟方法进一步分析了籽晶倾斜所诱发的应力分布机制。最终,通过增加配重的方法,有效恢复了晶体生长的稳定性。