TC32钛合金不同热处理工艺下的组织性能及断裂机制

以新型高性能低成本TC32钛合金为研究对象,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等,研究了普通退火(700 ℃×2 h, AC)和双重退火(880 ℃×2 h, AC+550 ℃×6 h, AC)两种热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:普通退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为37.2%,并产生轻微球化现象,β转变基体由较粗片层状的次生α相和残余β相组成,合金的抗拉强度均值为939 MPa,伸长率均值达17.4%;双重退火后,TC32合金组织中初生α相含量约为11.8%,并产生明显的球化现象,β转变基体由网篮状结构的细片层次生α相组成,合金的抗拉强度均值达1258 MPa,伸长率均值为9.4%;两种工艺下合金的室温拉伸断口均表现为韧性断裂,普通退火的断口中纤维区面积和剪切唇面积大,无明显放射区,韧窝数量多、尺寸大、深度深,双重退火的断口中有一定面积的放射区,除了等轴韧窝外,还有一定数量的撕裂棱。     

高层建筑地下室上浮变形特征及处置措施研究

以神华准能办公大楼地下室上浮整治为工程背景,通过现场监测、试验等手段对办公楼地下室上浮变形特征、整治设计参数进行分析,提出泄水降压+抗浮锚杆综合整治的工程措施,详细介绍了抗浮整治过程。该地下室上浮属施工控制不当导致力学条件失衡,从而引起结构构件工后失效,变形特征主要表现为地下室梁、柱节点处产生水平裂缝、墙体产生45°斜向裂缝,柱体节点产生明显压曲现象。此类工程仅仅依靠泄水降压并不能够彻底地整治,需结合抗浮锚杆等主动措施。抗浮设计时通过设置监测井确定抗浮水位、采用抗拔试验确定锚固体与土层的粘结强度标准值,保证设计参数的合理性。对于类似地下室上浮工程,采用泄水降压+抗浮锚杆措施,工艺简单,经济性好,整治效果显著。     

复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙抗震性能试验研究

复合齿槽U型筋搭接连接装配式混凝土剪力墙由预留复合齿槽区预制墙体、暗柱及上下层墙体U型筋连接节点组成。为研究该装配式剪力墙的抗震性能,通过1个现浇和3个预制剪力墙试件的低周反复加载试验,对比分析了各剪力墙的破坏形态、滞回特性、承载力、延性、刚度退化和钢筋应变。结果表明：所有剪力墙破坏形态均为暗柱纵筋压屈、墙体两侧底部混凝土压碎剥落的压弯破坏;采用双填料口能够保证复合齿槽后浇区混凝土的密实度,复合齿槽区形成的暗梁对墙体底部具有强化作用;剪力墙竖向分布钢筋采用U型筋在复合齿槽区搭接连接能够有效传递钢筋应力;相同轴压比条件下,预制剪力墙承载力约为现浇剪力墙的90%;预制剪力墙的极限位移角为1/72~1/51,平均位移延性系数均大于5;同一位移下,预制剪力墙的累积耗能略大于现浇剪力墙。可采用GB 50010—2010中建议公式计算复合齿槽U型筋搭接连接装配式剪力墙的压弯承载力,计算结果偏于安全。     

管件精密剪切研究

管件的剪切不同于平板或实心棒料剪切,剪切时剪断面各部位实际剪切高度不同,应力状态分布复杂,材料分离不同步,剪切断面的质量控制难度很大。对45钢、铜、铝合金进行了管件的精密剪切试验研究及理论分析,以便为模具制造及管件剪切工艺提供宝贵的数据及理论参考。     

基于填料热力特性的冷却塔风机变频模式分析

基于冷却塔内填料热力特性,结合风机相似定律,得到并分析了冷却塔风机频率与冷却性能的关系,进而提出了特征数等差离散变频模式,并优化设计了一种离散频率点的计算方法。结果表明,该模式解决了风机电机输入频率因散热需求变化等因素导致的易波动问题,并取得了较好的节能效果,为风机变频模式的选择提供依据。     

风力发电叶片实时监控故障预警系统研究

目前风力发电叶片故障监测普遍使用叶片表面粘贴检测介质和振动监测方法,由于叶片工作环境恶劣且所受载荷不定,叶片粘贴检测介质难以实现,测振漏报误报问题严重。针对现有监测技术的缺点和不足,在研究分析风力发电叶片断裂原因的基础上,研发设计一种基于PLC新型非接触式风力发电叶片实时监测预警系统。该系统根据叶间时间差预测叶片即将断裂或过度变形状况,及时停机并报警,能有效地避免叶片故障的发生,具有良好的推广应用价值。     

河南油田超稠油油藏热化学辅助蒸汽吞吐技术研究

超稠油油藏开发是世界性难题,河南油田利用热化学辅助蒸汽吞吐技术成功实现了超稠油油藏的高效开发。分析了氮气和降黏剂改善蒸汽吞吐效果的机理,通过室内实验方法评价优选降黏剂,应用数值模拟方法进行了注汽强度、氮气注入量、降黏剂注入量等因素对开发效果影响的研究。该技术在河南油田超稠油油藏开发中得到了广泛应用,平均单井周期产油量提高117 t,含水率降低8%,油汽比提高0.12,取得了良好的开发效果,具有一定的借鉴意义。     

薄互层超稠油油藏高周期吞吐后化学辅助蒸汽驱提高采收率对策研究——以泌浅10断块Ⅳ9层为例

针对河南油田薄互层超稠油油藏在高周期吞吐后转常规蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱出现的汽窜严重、蒸汽波及体积难以扩大等问题,以泌浅10断块Ⅳ9层为例,采用数值模拟技术对井网井距、化学剂注入方式、注采参数等进行优化研究,对井网不转向及转向条件下的化学蒸汽驱效果进行了对比,确定了以井网转向为主的化学蒸汽驱提高采收率对策,预计井网转向条件下化学蒸汽驱阶段采出程度最高可达17.68%。     

流固耦合作用下高压输气管道疲劳寿命分析

为了发展在输气压力波动下高压输气管道疲劳寿命计算方法和探究影响疲劳寿命的动态载荷条件,利用ADINA有限元软件建立了高压输气管道与天然气相互作用的流固耦合模型,得到高压输气管道在输气压力波动下的动态响应,弯管在曲率最大处出现应力集中现象。流固耦合计算结果表明,管道应力主要取决于输气压力波动,气体流速对管道应力的影响可以忽略。利用MSC.Fatigue软件,将ADINA软件计算获得的疲劳载荷时间历程关系进行雨流计数处理,获得了载荷幅值和均值的频次直方图,采用全寿命法计算获得了对应载荷幅值和均值的线性累计损伤直方图,得到弯管疲劳寿命为1 240次,且疲劳破坏发生在弯管曲率最大处。提供的计算方法和结果可为高压输气管道的安全控制和设计提供参考。     

地震载荷作用下埋地输气管道的数值模拟

为了弄清埋地输气管道在地震载荷作用下的动态失效过程,首先对X80管线钢进行了力学性能测试,获得了弹塑性材料线性强化的本构模型参数。然后基于非线性动力学理论、有限元算法和ANSYS有限元商业软件,建立了土-埋地输气管道在动力接触条件下的相互作用模型。载荷采用加速度时程的方法输入天津波,震级为7级,获得了不同壁厚条件下输气管道的动态应力应变响应和带缺陷管道的动态应力强度因子的时程曲线。由X80管线钢的临界应力强度因子,得出了管道极限承载条件下壁厚的下限值以及施加的加速度最大值。提供的方法和数据对埋地输气管道破坏的预防以及管道的抗震设计、施工具有一定的参考价值。