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关键词： 马达   流场   仿真   应力   变形   配流副   锥度角   摩擦磨损  

摘要： 柱塞式能量回收马达是将液压马达与发电机一体化的新一代液压能量回收装置,缸体-配流轴组成的配流副是其关键摩擦副之一,配流副配合面锥度角的选择对马达的配流、承载和摩擦磨损特性有重要影响。该研究采用理论分析、数值模拟和试验测试的方法,探讨柱塞式能量回收马达配流副锥度角的最优值选择。首先根据配流副结构与尺寸,明确锥度角范围,然后以36°、39°、42°和45°共4个配流副锥度角为对象。分别从流场仿真、弱流固耦合和摩擦磨损试验3个方面,评价各锥度角配流副的柱塞腔油液压力与压力脉动、配流副部件应力与变形、配流副摩擦磨损等性能。结果发现配流副锥度角为42°和45°时,位于配流副上死点的柱塞腔内油液压力和压力波动较小,压力分别为4.66、4.62 MPa、压力波动幅度分别为3.307和3.246 MPa;在柱塞腔与高压油孔接通阶段,柱塞腔油液压力波动幅度分别为0.324、0.322 MPa;两种锥度角下的配流轴最大等效应力皆远小于其屈服强度;锥度角为42°缸体的最大等效应力占屈服强度比例较45°锥度角大0.74个百分点,最大变形量大0.251μm;两种锥度角的配流副没有强度失效的风险,虽然有微量弹性变形,但对配流副的正常工作影响极小。相较于45°锥度角,42°锥度角摩擦副的平均摩擦系数小0.012,且波动小、稳定性好;上、下试件的磨损率分别小1.966×10^(-6)和7.601×10^(-6)mm^(3)/(N·mm)。所以42°锥度角有利于能量回收马达配流副的稳定工作及高效运转。研究结果可为柱塞式能量回收马达的设计提供参考。

关键词： 高炉   还原气喷吹   数值模拟   应力   风口冷却  

摘要： 高炉风口喷吹还原气可有效降低焦炭消耗,是高炉低碳炼铁的重要手段之一。提出了一种用于大量喷吹还原气的新型风口结构,将传统风口结构改造成易生产铸造且冷却强度最高的贯流式的新型风口。另外,在水室中插入还原气管道,不仅可以大量喷吹还原气,在冷却时也增加了水室的换热面积,提高了冷却强度。为了解还原气的流动、燃烧对新型风口温度分布及冷却的影响,利用流体力学模拟软件Fluent建立风口水冷传热数值模型,对比研究了新型风口与传统风口温度分布特征,并通过材料应力模拟软件Mechanical模拟风口应力分布。结果表明,新型风口与传统风口的外壁面及前端温度分布特征相似,但其内壁面温度高于传统风口60 K。由于常温还原气的冷却作用,新型风口局部出现温差导致应力变化,最前端应力最大值为605 MPa,还原气出口交界处出现应力集中点为445 MPa。在新型风口设计中,需进一步优化风口结构,加强还原气喷吹管道与风口内壁面交界处的冷却作用。

关键词： 管嘴   应力   机器学习   预测  

摘要： 为了快速评估核工程设备管嘴应力计算结果是否正确,或快速给出管嘴初步设计方案。采用机器学习方法,对已开展诸多核电项目的设备强度计算积累的管嘴的参数和应力结果进行特征提取,通过分析输入发现管嘴参数和管嘴的应力值是关联的,并根据积累的数据通过机器学习训练得到预测接管应力的模型。通过机器学习可以得到这些多元的输入参数与管嘴应力的联系,从而快速、方便地给出管嘴应力评价结果,判断其是否满足标准设计,最终快速得出接管设计方案。利用机器学习方法可以初步给出设备管嘴的应力结果,该方法可用于自校评估和初步设计。

关键词： 离心泵   应力分析   管口荷载   支架优化  

摘要： 旋转设备管口允许受力载荷较低,给应力分析工程师造成了较大的工作难度。本文根据多年应力分析经验,以离心泵为例,结合离心泵管口应力校核,对降低离心泵管口受力载荷提出了管道设计中的一些建议和方法。

关键词： 不锈钢复合钢板   裂纹   应力分析   损伤模式识别  

摘要： 不锈钢复合钢板压力容器广泛应用于在石油化工领域,制造工艺和操作条件(介质、温度和压力)的不同对设备运行过程中所产生的缺陷至关重要。本文对复合层管箱进行损伤模式识别及风险分析,并着重分析了复合层裂纹处的应力情况,采用金相检测、硬度检测和化学成分检测等理化手段分析了缺陷产生的原因、形态和检验对策,同时探讨了含缺陷在用压力容器运行过程的监控措施。

关键词： 输水隧洞   围岩类型   结构形式   混凝土贴角   应力分析  

摘要： 利用有限元计算软件,分析研究隧洞在不同围岩类型、不同外水压力作用及不同结构形式下的隧洞结构应力,为设计最终选择合适的断面形式提供技术支撑,可为类似工程提供借鉴。

关键词： 闸墩   应力   位移   含沙量   锚索  

摘要： 为研究尼雅水利枢纽工程泄洪闸墩张拉施工方案技术优势性,采用Abaqus仿真平台开展了墩体结构静力特征分析。双段张拉方案有利于控制闸墩预应力及提升抗拉效果,且可控制预应力损耗与应力重分布,对锚固洞预压效果也是最好。双段张拉方案对闸墩位移影响敏感较小,且Z向位移水平为最低,三阶段张拉、一次性张拉方案相比之下分别可增长2.49、1.59倍。综合认为双段张拉方案更适配于该水工闸墩结构。论文可为水工建筑中预应力锚索张拉施工技术优劣性分析提供参考。

关键词： 地铁   隧道   盾构   管片   应力   监测   混沌时间序列   BP神经网络  

摘要： 盾构在始发、穿越风井,接收、联络通道等重要区段的施工会造成管片受力的变化,进而引起管片变形,严重时会出现裂缝,导致隧道内涌水涌砂现象发生。目前,管片结构应力监测技术日趋成熟,施工安全在一定程度上得到了保障,但在风险应对机制还不完善的情况下,利用预测模型来争取更多的风险应对时间,可更好地保证施工安全,减小事故造成的损失。以武汉地铁4号线越江盾构隧道工程实测数据为基础,通过数据的初步处理,指出管片结构应力时序变化一般规律。对管片结构应力的影响因素进行分析,从定性角度说明了在盾构掘进过程中,管片结构应力变化具有混沌性。结合混沌理论与BP神经网络,构建混沌时间序列预测模型,将工程实测数据代入模型,分析数据混沌性,并进行管片结构应力预测分析。

关键词： 双金属复合管   当量折算方法   有限元   应力分析   CAESAR  

摘要： 针对目前高腐蚀性气田的集输系统管线应力分析标准中,未给出双金属复合管线的强度校核方法,依据当量折算理论,将双金属复合管的几何与材料特性转化为等效单层管,通过有限元法验证双层管与等效管模型的计算精度。研究结果表明:利用当量折算理论,可以快速将双金属管外径、壁厚、弹性模量、热膨胀系数、密度等参数等效转化为单层管道相关参数。经实际应用检验,该方法在解决工程问题时具备一定的实用性与准确性;双金属复合管系统当量折算模型具备计算方便和精度高等优点,该模型可用于双金属复合管线结构设计和强度校核。研究结果可为双金属复合管线的强度校核提供1种参考方法。

关键词： 大巷   孤岛   煤柱   应力场   建模  

摘要： 针对原岩应力场在工作面回采后出现重新分布会导致形成孤岛煤柱支承应力影响等问题,以南庄煤矿8836工作面为例,通过建模模拟大巷孤岛煤柱应力分布状态,对大巷孤岛煤柱的应力进行分析,优化了8836煤柱工作面回采巷道的布置,为后期南庄煤矿各个工作面巷道的布置、煤柱留设尺寸的选取提供理论依据。