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关键词： 大直径薄壁管   外部加强圈   应力分析   有限元   SW6   CAESAR   ANSYS  

摘要： 随着石油化工类等项目的日趋大型化,大直径管道的薄壁化设计在节省项目投资中的优势和重要性愈发突出。本文通过工程设计实例,使用SW6、CAESAR II和ANSYS等软件,对高温和内外压作用下的大直径薄壁管的设计进行分析和验算,总结设计思路和计算方法。计算结果是可靠的,在设计中加以应用可产生良好的经济效益。

关键词： 无碳化物贝氏体高碳钢   应力   表面剥落   梯度结构   孔洞  

摘要： 对无碳化物贝氏体高碳钢开展滚动接触疲劳试验,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、三维轮廓仪、显微硬度计和纳米压痕等分析方法,对比分析低应力和高应力水平下的失效行为,研究其失效机制.结果表明,无碳化物贝氏体高碳钢在1.8 GPa低接触应力下有更优异的滚动接触疲劳性能,其失效形式为表面剥落;在2.6 GPa高接触应力水平下,表面出现严重的塑性变形,表面粗糙度增加导致最大剪切应力增加,位置逐渐靠近表面.在2.6 GPa接触应力下塑性变形层形成梯度结构,但是在1.8 GPa接触应力下并未发现梯度结构,在塑性变形层发现大量的孔洞.

关键词： 管道   悬空长度   应力   临界指标   地质灾害区   安全评价  

摘要： 为了判断管道的通行方案是否可行,以非线性接触模型为基础,应用ANSYS有限元软件,建立了悬空管段的三维管土相互作用模型,通过分析得出了悬空长度与最大Von Mises应力和沉降量之间的映射关系,二者均随悬空长度的增大而增大。根据应力分析结果选取了管道依次达到许用应力和屈服强度时的悬空长度作为临界指标,建立了悬空管道的安全评价模型,并以工程实例对其进行说明。结果表明:即使暴雨导致冲沟塌陷,该悬空管道仍处于安全状态,管道横穿该冲沟的通行方案是可行的。预期研究结果也可以为地质灾害区油气长输管道的安全运营与防护提供一定的技术支持。

关键词： 马鞍塘组   灰岩   裂缝   井壁稳定性   应力场   弱面效应  

摘要： 马鞍塘组裂缝性灰岩地层的岩石力学特性是影响该地层井壁稳定性问题的重要因素。通过室内三轴力学实验,研究了马鞍塘组灰岩的岩石力学特性,分析了井壁渗流能力及井筒与地层间不同渗流情况的应力场变化规律。研究结果表明,马鞍塘组灰岩的岩石力学特性随取心角度的增加呈先上升后下降再上升的趋势,而钻井液浸泡效应对其影响不明显;裂缝走向与井壁径向平行时的井壁渗流能力最大,考虑渗流场和裂缝弱面效应的井壁稳定性较差。本文研究可以为现场钻井施工方案的优化设计提供一定的理论支撑。

关键词： 锻钢活塞   内冷油腔   有限元分析   温度场   应力场  

摘要： 为了探索内冷油腔结构改变对锻钢活塞冷却效果和结构可靠性影响的规律,利用ANSYS对锻钢活塞的温度场和应力场进行仿真计算。通过改变内冷油腔的轴向尺寸和径向尺寸,改变内冷油腔的轴径比和体积,进而研究内冷油腔变化对冷却效果产生的影响。研究结果表明:内冷油腔径向变化对活塞头部温度影响不大,对内冷油腔有一定的降温效果;内冷油腔轴向变化对活塞头部冷却效果的影响比较明显。

关键词： 隔膜密封盘   316L奥氏体不锈钢   应力腐蚀   晶间腐蚀   应力分析  

摘要： 针对某石化公司高压换热器隔膜密封盘(材质为316L奥氏体不锈钢)泄漏问题,采用电子探针(EMPA)分析隔膜密封盘裂纹形态、晶界及裂纹内成分特点。利用ANSYS有限元软件对隔膜密封盘进行应力分析,预测隔膜密封盘载荷分布情况。结合换热器实际工况参数及检修历程,综合分析隔膜密封盘开裂原因。结果表明:换热器在服役过程中,密封盘在介质作用下发生晶间腐蚀现象;在换热器管箱中的H2S及Cl-腐蚀性介质及密封盘拉应力状态作用下,密封盘发生应力腐蚀开裂。

关键词： 工程力学   教学改革   科学思维   思政教育   超星学习通  

摘要： 工程力学是工科类专业的基础课程,“新工科”和思政教育建设对工程力学教学提出了更高要求。当前工程力学教学还存在不少问题,本文对此进行研究,并提出了一些教学改革措施,如注重培养学生科学思维方式,用好超星学习通等教学软件,鼓励学生参加各类竞赛等。

关键词： 线激光   输电线路   树障   温度场   应力场  

摘要： 输电线路树障会导致线路跳闸等故障,是线路运行的重大隐患之一。采用线激光进行清障工作可以大大提高效率。针对6种不同的树木,进行Ansys有限元仿真,研究线激光作用下6种树木的温度场和应力场的变化规律,并进行了线激光清除树障实验。结果表明,激光清除树障时,激光照射中心点温度上升速率随加热时间的延长逐渐减缓。在温度很高的情况下,热导系数的大小决定了树木表面温度的大小,热导系数越小,树木的表面温度越高。激光清障过程中,激光热量的集中照射在树木上会导致树木上产生较大的热应力,这种应力会使得树木产生形变、断裂。在激光清除树障实验过程中,30 s内可清除直径为6 cm的树枝,激光应用于清障工作有很高的效率。此研究成果为线激光清除树障提供了依据。

关键词： 超高性能混凝土   铁路桥梁   桥面铺装   有限元计算   应力分析  

摘要： 针对铁路桥梁超高性能混凝土桥面铺装层的受力特点,结合某连续钢桁梁特大桥工程,采用有限元软件建立力学分析模型。通过对桥面铺装层最不利荷载位置进行分析,研究桥面铺装结构的纵、横向应力及疲劳应力,发现超高性能混凝土铺装层能够有效改善正交异性钢桥面板的应力状态,确定了超高性能混凝土铺装层设计的力学控制指标。

关键词： 离心压气机   流固耦合   多场载荷   应力分析  

摘要： 建立了流固耦合计算模型,研究了离心压气机叶轮的离心载荷、热载荷、气动载荷及相应的应力。针对有蜗壳的整周离心压气机模型,采用单向稳态流固耦合的方法,分析了气动载荷、热载荷和相应的应力在周向上的不均匀性,讨论了柱坐标系下叶轮各部位主要的应力分量以及应力形成机理,定量分析了各场应力的占比,最后对比了多工况下各场应力比例关系。结果表明:气动载荷及应力在周向上的不均匀性较大,压力面正对蜗舌的叶片气动应力较大,且沿逆旋转方向叶片的气动应力不断减小;不同载荷作用下,叶轮各部位的主要应力分量有所不同;不同工况下,各场应力占比基本一致,离心应力均占据主导地位,其次为热应力,气动载荷的影响最小。