周向弯叶片对动叶可调轴流风机气动性能影响的数值模拟

为了有效改善轴流风机气动和声学性能,以带后置导叶的OB-84型单级动叶可调轴流风机为对象,利用Fluent软件和Ansys有限元分析模块,对比叶片弯曲前后风机的气动性能和内流特征,分析其静力结构特性并进行了噪声预估。结果表明:叶片弯曲后风机全压提高,大体积流量侧气动性能改善效果明显,设计工况点前弯3.0°性能提升最佳,全压和效率分别提升了3%和0.16%;前弯叶片增大了叶根区轴向速度,延缓了叶根区分离流动的出现,提升了叶片中下部做功能力,减小了叶顶区吸力面与压力面间的压差,有效抑制了叶顶泄漏流的产生;弯曲叶片对降低声功率级影响较小,但可缩小高噪声区分布,从而降低风机噪声。     

基于TOFD周向扫查的厚壁管道倾斜裂纹精准定量

利用超声衍射时差法(TOFD)对厚壁管道实施周向扫查时,曲率表面与直通波路径不重合,引起倾斜裂纹长度和角度定量误差。为实现深层裂纹检测,提高探头中心距(PCS)进一步增加检测误差。考虑管道外壁曲率半径、PCS与裂纹端点深度之间的几何关系,开展厚壁管道倾斜裂纹精准定量研究。推导厚壁管道TOFD检测周向扫查时,裂纹长度和倾斜角度定量公式,并对比优化前后检测误差。仿真研究表明,对壁厚30.0 mm,外壁曲率半径148.0 mm的碳钢管道内,长度4.0 mm,倾斜角度10°～50°的裂纹实施检测时,长度和倾斜角度定量误差分别下降可达0.10 mm和1.58°。实验针对碳钢管道试块中长度4.0 mm,倾斜角度30°的裂纹,长度和倾斜角度定量误差从0.30 mm和2.74°,降低至0.27 mm和0.28°。所述方法可适用于不同曲率管道内部倾斜裂纹定量检测,应用范围较广。     

龙开口水电站导水机构关闭异常分析及处理

导水机构是水轮机关键部件之一,运行中存在异常将直接影响机组安全运行;本文重点介绍龙开口水电站水轮机导水机构的结构特点、运行中出现的关闭异常情况、分析及处理措施等。针对接力器活塞杆发生周向转动问题,检查调整了接力器压紧行程、增加了接力器M190螺母预紧力等,并应用超级螺母有效防止了接力器活塞杆在机组运行中发生周向转动。     

涡电流传感器在周向振动钻床运动参数测试中的应用

本文介绍了涡电流传感器在周向振动钻床主轴运动参数测试中的应用,找出了主轴运动参数与控制部件——变频器输出参数之间的关系,现场实验表明,使用本文所选用的传感器和所找出的关系进行周向振动钻床主轴运动参数的调整,结果可靠,简便易行,用调整后的参数指导孔加工,可有效的改善加工性能,提高孔加工质量。     

T应力对脆性材料初始裂纹起裂角影响研究

为检验和提高MTS准则对线弹性材料复合型裂纹扩展预测的精确性,考虑了T应力在脆性断裂中的作用,建立了广义MTS准则。该准则描述了变量Ⅰ型和Ⅱ型断裂应力强度因子、断裂韧性KⅠ和KⅡ、平行裂纹的应力分量T应力以及临界裂纹扩展区半径对裂纹扩展的影响,对裂纹尖端应力分布的描述更加精确。研究结果表明：考虑T应力后,初始起裂角随裂纹倾角增大呈现先增大后减小的趋势;相比于GMTS准则预测结果,在β>45°时MTS准则预测起裂角偏大,且起裂角对T应力变化更加敏感;而在β>45°时预测结果受T应力变化影响均偏小;对于复合型裂纹,由GMTS准则计算得到的断裂角与传统MTS计算得到的结果区别很大。脆性材料裂纹扩展受到裂纹尖端奇异应力K及常数项T应力的共同控制,通过考虑裂纹尖端Williams级数解高阶项的影响提高了对裂尖应力分布的描述精度。     

基于最大周向拉应力准则的水力裂纹起裂特征研究

为研究水力裂紣起裂特征,优化水力压裂设计及施工,采用最大周向拉应力准则作为水力裂紣的开裂判据,推导裂紣起裂角和临界水压的计算方程.分析起裂角和临界水压与预制裂紣倾角、注入水压、应力差和孔隙压力等的关系.研究结果表明:起裂角随预制裂紣倾角的增加呈先增加后减小的趋势;随着水压增高,裂紣起裂角逐渐减小;起裂角随应力差的增加呈单调递增趋势,随孔隙水压增加呈单调递减趋势.临界水压随裂紣倾角的增加呈单调增加的趋势.整体而言,临界水压随应力差增大而增加;随预制裂紣长度的增加而逐渐降低;随断裂韧度的增加呈单调递增趋势;随孔隙水压增加呈单调递减趋势.理论预测的起裂角及临界水压与水力压裂试验结果较为吻合.研究结论可为水力压裂设计及施工提供借鉴.     

厚壁管道周向压电Lamb波缺陷图像增强研究

为解决厚壁管道周向压电Lamb波缺陷检测中非平稳信号引起的低信噪比和分辨率问题,利用相位相干成像算法(PCI)从Lamb波信号中提取相位信息构建相位相干因子,通过动态加权处理放大相位分布对超声图像像素幅值的贡献。一方面,该方法保留相位分布一致的缺陷回波幅值,增强缺陷信噪比。另一方面,该方法能通过增强孔径波束指向性,提高后处理图像的虚拟聚焦效果及横向分辨力。通过对外径269 mm、壁厚32 mm的带有20 mm横向裂纹缺陷的厚壁管道进行了探伤检测,对得到的信号进行图像重建。结果表明,PCI的信噪比为25.2 dB,较原始B扫描图像提高了15.6 dB,半波高水平宽度由47.3 mm缩小到22.4 mm,提升了横向分辨率,提高了对缺陷的识别度。     

周向表面裂纹压力管道塑性垮塌失效的理论与实验研究(一)——塑性垮塌失效的三维弹塑性有限元分析

采用三维弹塑性有限元分析方法,探索了石油化工行业周向表面裂纹管的塑性垮塌失效特征,结果表明:周向表面裂纹管在发生净截面塑性垮塌前将发生裂纹前沿韧带的局部塑性垮塌.对于裂纹深度较浅的周向表面裂纹管,其塑性垮塌失效形式呈现为裂纹净截面塑性垮塌失效,净截面垮塌(NSC)准则能较好地预测其韧带局部塑性垮塌失效载荷;对于短且深的周向表面裂纹管,裂纹前沿韧带的局部塑性垮塌失效相当明显,此时净截面垮塌准则(NSC)预测其韧带局部塑性垮塌失效载荷则表现为非保守,须建立相应的韧带局部塑性垮塌失效模型来描述.     

超高压容器和管道周向超声检测(二)

超高压容器和管道作为高风险设备应用于石化、水晶制造等行业中。超高压容器和管道的内外径之比通常小于0．6，很难用常规的横波技术对其进行周向超声检测。本文分析了周向超声检测的主要技术难点，从厚壁筒形件的声场结构、径向缺陷的回波特征、表面缺陷的灵敏度、缺陷定位、灵敏度调节等方面进行试验和研究，总结出厚壁筒形件周向超声检测的工艺方法和参数，并在超高压人造水晶釜和超高压聚乙烯输送管的现场检测中对工艺方法和参数进行了验证，证明其对径向缺陷有足够的灵敏度和可靠性。