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关键词： 玻璃钢管道   应力分析   CAESAR II  

摘要： 玻璃钢(FRP)管道以其优良的耐腐蚀性、重量轻、优异的水力性能以及保温性能好等优点,已逐渐被应用到石油、化工和给排水等各个领域。目前,国际上用于玻璃钢管道的应力分析标准主要有UKOOA、BS 7159以及ISO 14692,文章对三个标准的校核方法进行论述,并以消防水系统玻璃钢管道为例,阐述CAESAR II软件使用ISO 14692标准进行埋地玻璃钢管道应力分析的应用方法,为埋地玻璃钢管道的应力分析提供参考和依据。

关键词： 无铰拱   解析解   有限元模拟   应力分析   破坏机理  

摘要： 为解决圆弧拱石拱桥的内力解析解问题,通过弹性中心法,在考虑弯曲变形、剪切变形和轴向变形的情况下推导出等截面圆弧拱石拱桥的解析解。为分析拱圈单元应力分布情况以及拱圈发生破坏的区域及成因,将半拱圈分成30个单元,构建拱圈截面应力单元;根据各单元截面单元应力数值以及分布情况,得出不同区域单元发生剪切破坏的成因及拱圈的破坏机理。研究结果表明:本文推导的圆弧拱轴线拱圈截面内力解析解能较为准确地计算出拱圈任意截面处的内力大小,其中轴力和剪力的数值解析解同有限元结果间最大误差小于2%,可以用于工程计算;依据塑性铰理论,全拱会因为产生7个塑性铰而发生破坏;根据各单元的应力分布情况,33°、36°和拱脚单元截面会因砂浆剪切层滑移发生剪切破坏。研究结果可为定位石拱桥破坏位置提供理论参考。

关键词： 高压   注气   配管   应力   疲劳   振动  

摘要： 海上平台井口区配管设计的安全性和可靠性对整个平台的安全稳定运行至关重要。基于往复式压缩机高压注气管道的载荷特征和边界条件,提出了相应的井口配管设计整体应力校核分析导则、应力工况组合原则及优化设计方法。以某海上低渗油藏注气开发试验项目的井口配管设计为例,开展了小尺寸高压注气管道的静态应力及疲劳工况分析、管嘴及法兰泄漏分析、管道模态及共振分析,以及关键元件声致振动分析(AIV)。研究表明:持续应力工况为关键工况;管道系统一阶固有频率较低,多阶固有频率易与压缩机激振频率重叠,需优化调整管道支吊架及布局以避开激振频率区间;此外,有必要提前开展关键元件AIV分析,筛选出存在振动破坏失效风险的管道,为下阶段详细声学响应应力分析提供重要依据。

关键词： 重力坝   塑性区分布   位移   应力   极限抗震能力  

摘要： 我国西南高烈度区域已修建多座重力坝,一旦震损失事会产生巨大的灾害,因此对重力坝进行抗震分析是十分必要的。以我国西南某重力坝为例,利用有限元软件建立了坝体-地基三维仿真模型,基于时程分析法对该重力坝在设计地震及校核地震下的应力及变形情况进行了分析,并对设计地震动进行超载,通过观察坝体塑性区分布情况对该重力坝的极限抗震能力进行了评价。结果表明:地震作用下,重力坝的最大变形产生于坝顶部位;坝体塑性区主要产生于下游折坡处附近,并且随着超载倍数的增加,折坡处塑性区不断向上游坝面延展;以塑性区贯通上下游坝面为失稳判定准则,可以得出该大坝的极限抗震能力为0.5g;通过观察坝体塑性区分布情况能较好的评价重力坝的极限抗震能力。

关键词： 无缝钢管   连轧管机   限动芯棒   凹坑   有限元   应力场  

摘要： 针对连轧管生产过程中出现的芯棒凹坑缺陷问题,采用ABAQUS有限元分析软件建立三维热力耦合模型,研究连轧过程芯棒受力特性及其对缺陷形成的影响机制。发现在轧制过程中,芯棒表面在孔型顶部与辊缝过渡区域呈现显著的应力集中现象,该区域压应力峰值较孔型顶部和辊缝处分别高出23.7%、32.4%,在此区域易产生裂纹源。当芯棒与钢管内表面摩擦因数由0.11提升至0.15时,芯棒摩擦力提升约40%,表面压应力增加13%。芯棒限动速度提升对摩擦力的影响较小,但芯棒表面压应力降低,芯棒工作段长度也会相应增加。因此在实际生产中改善润滑条件能够有效减少芯棒凹坑缺陷的发生,提升芯棒使用寿命,提高钢管质量。适当提升限动速度,可减小芯棒所受应力。

关键词： 激光熔覆成形   光束特征   热源模型   温度场   应力场  

摘要： 采用数值模拟方法对激光熔覆成形钛合金过程中的温度场和应力场进行系统的仿真分析,对比中空环形热源和高斯热源两种典型光束特征下熔覆层与基材的温度场及应力场演变规律。结果表明,通过改变光束能量分布能有效调控熔池形貌和热应力分布;随着熔覆层数增加,两种热源条件下均会导致热积累效应显著,进而影响应力场分布特征;环形热源相较于高斯热源的层间温度分布更均匀,残余应力水平更低。

关键词： 盾构隧道   管片性能   现场监测   应力  

摘要： 文章以汽车客运站-江阴高铁站区间为研究对象,对钢筋混凝土管片生产工艺进行分析与总结,并采用现场监测的方法对管片应力及位移进行监测。结果表明:钢筋混凝土管片生产工艺主要包括钢筋工程、滑槽安装及质量控制、管片养护等过程;各监测点应力变化随着时间的进行而逐渐增大最后趋于稳定,随着监测时间的变化,各测点应力值大小关系为拱顶>拱底>拱肩>拱腰;管片竖向位移要明显大于水平位移,管片竖向位移最大值出现在第1环,最小值出现在第3环,管片水平位移最大值出现在第2环,最小值出现在第4环。

关键词： 工程力学   工程应用型人才   课程体系   课程思政   教学改革  

摘要： 针对应用型高校工程力学课程中教学内容多而难,力学模型建立困难,学生可持续性学习能力较弱等问题,贯彻以学生为中心、成果为导向的持续改进的教学理念,以价值塑造、知识传授和能力培养为教学目标,整合多学科优质资源,交叉融合,建立以培养工程应用型人才为目标的工程力学课程体系,设计以进阶式思维培养为目标、工程应用为背景的四情景交融教学方法,基于进阶式力学思维建立的规律,创建梯次化工程实践育人模式,强化课程建设的工程背景,构建多层级多角度的进阶式评价机制,以工程教育专业认证为契机,建设持续改进机制,培养学生专业自信,提升学生分析和解决复杂工程问题的能力。

关键词： S32101双相不锈钢   数值模拟   温度场   应力场   热源  

摘要： 目的研究多层多道激光焊接填丝熔覆下6 mm深的U形坡口S32101双相不锈钢的温度及应力应变变化。方法使用有限元商业软件ABAQUS建立焊接有限元分析模型,分析S32101双相不锈钢U形坡口焊接过程中瞬时温度场和应力场的行为,并与实际焊接过程中DH8302动态信号测试仪测得的应变结果进行比对分析。结果随着热源的加载,焊接试板厚度方向的温度梯度逐渐升高,并向焊缝周围扩散,温度以焊缝为对称轴呈对称分布。将模拟得到的焊缝温度云图与试验中观察到的金相焊缝形状进行比较,确认了数值模拟所使用的热源模型和材料参数的正确性和合理性。各区域的应力场呈对称分布,随着焊接道数的增加,热源提供的能量以热传导和热辐射的形式向周围传递热量,焊接试板温度逐渐升高,且温度分布不均匀,导致产生内部残余应力,高应力值区域集中在焊道两端的坡口位置。热源极高的能量使熔池熔化,降低了前面焊道的应力水平。结论通过有限元计算研究了S32101双相不锈钢激光填充焊接过程中温度场和应力场的分布规律,为优化焊接工艺和规划焊接参数提供了理论指导。

关键词： 应力   压汞   低温液氮   孔隙结构   分形维数  

摘要： 本研究针对阳泉五矿15号煤层无烟煤,采用压汞法和液氮吸附法对煤样在应力作用前后的孔隙结构进行测试,探究了煤在应力作用前后孔隙结构的变化。结果表明:应力作用后煤样的分形维数表面的不规则程度D_(1)降低了1.9%,使孔隙表面更加光滑,而煤基质中的毛细凝聚和渗流状态D_(2)增加了1.2%,使孔隙结构的非均质性增强,不利于瓦斯的吸附和扩散;应力对不同孔径段的孔比表面积有不同的影响,其中对100~400 nm中孔比表面积的影响最大,增加了约2.5倍,而对小孔和微孔的影响较小,总比表面积降低了约5%;应力作用导致煤样总孔容减小,开放孔数量减少,半封闭孔数量增加,孔隙连通性变差。