Monte-Carlo法计算含缺陷油气输送管线的失效概率

利用Monte-Carlo方法全面分析了裂纹深度、裂纹深长比、断裂韧度、屈服强度和输送压力等主要随机参数对含裂纹长输油气管线结构的失效概率的影响。利用故障树分析中的参数敏感性方法确定了随机参数的敏感性。计算结果表明,断裂韧度和裂纹深度对结构的失效概率影响较大,裂纹深长比对结构的失效概率也有重要影响。此外,还分析了焊接接头在不同的裂纹深度下,强度匹配对失效概率的影响,并还给出了管线在不同的失效模式下的年失效概率。     

粉末冶金涡轮盘裂纹扩展失效概率分析

建立了考虑应力及断裂参数随机性的裂纹扩展失效功能函数 ,提出了亚表面裂纹扩展寿命计算方法。用 Hasofer- L ind方法分析某粉末冶金涡轮盘裂纹扩展失效概率 ,通过敏感性分析指出提高发动机可靠性的主要途径 ,具有工程指导意义。并用蒙特卡罗法和β球法进行验证     

中、英、日三国压力容器缺陷评定规范中COD设计曲线安全裕度的分析与研究

本文结合我国一组22个模型压力容器爆破试验结果、二组共50例球罐开罐检查与评定报告,对比分析了三国规范中COD设计曲线的安全裕度。并依据某厂2台400m~3球罐安全评级报告,以三国的COD设计曲线公式作为概率失效模型,运用PFM方法对其安全裕度进行了研究。     

含缺陷结构疲劳性能分析方法研究

基于理论计算和有限元方法,研究了铸造缺陷对结构疲劳性能关键因素的影响,给出了铸造缺陷关键特征参数对结构疲劳性能的影响关系曲线,进而讨论了含缺陷结构的疲劳裂纹萌生和裂纹扩展特性。基于经典Paris的裂纹扩展模型,通过引入当量裂纹长度,反推得到了基于缺陷面积疲劳寿命预测方法,为含缺陷结构的疲劳性能分析和疲劳寿命预测提供思路。     

扫描电镜对金属材料失效及表面缺陷的研究

介绍了扫描电子显微镜的原理及特点,阐述了这种检测仪器在金属材料失效分析、表面缺陷分析以及能谱分析(EDS)在微区成分分析中的用途,说明了扫描电子显微镜对金属材料科学发展的贡献。     

核电站含缺陷压力容器的安全评定研究和应用

在对核电站压力容器进行无损检测过程中常常会发现缺陷。根据现有设计、制造、运行和检修资料,采用结构完整性评定方法,判断容器缺陷类型以及缺陷扩展可能性。具体评定方法包括强度分析评定和应用失效分析图法进行缺陷评定,用于判断含缺陷压力容器是否满足运行使用和相关规范及管理要求。对于那些需要停机修复的压力容器,通过缺陷评定为容器后续处理方案的制定,提供安全分析评定依据。     

基于双种群遗传算法的含缺陷矩形件排样优化研究

结合缺陷约束的最低水平线算法与双种群遗传算法,对板材内部含缺陷时的情况进行矩形件排样优化。用双种群遗传算法对矩形件排样顺序进行寻优,将矩形件的排样顺序和旋转方式划分为2个种群分别进行遗传迭代,并结合改进的初始种群生成策略,改善算法的搜索效率及全局寻优能力。基于缺陷约束的最低水平线算法通过更新缺陷矩形轮廓信息与引入缺陷位置约束判断,使矩形件在根据优化顺序排样时可避开缺陷部位。通过算例运算测试可知,相比于经典遗传算法,所提算法在4种不同数量缺陷的板材中,最优板材利用率与排样优化稳定性均有所提高。双种群遗传算法和基于缺陷约束的最低水平线算法可在含缺陷板材的排样问题中得到推广应用。     

基于多相耦合的含缺陷埋地管道外爆破坏影响因素研究

含缺陷埋地管道受到外爆载荷作用时缺陷处可能会发生贯穿,并进一步引起管道大面积破坏。考虑含缺陷管道与管内流体的流固耦合作用、土体与管道间的接触作用,建立了土体-含缺陷管道-流体的外爆多相耦合模型。基于损伤积累的破坏准则,计算管道缺陷处在外爆载荷作用下的损伤积累比率,分析了管道破坏的损伤积累过程。通过对比不同缺陷深度、形状,探讨缺陷结构对管道破坏的影响;并通过改变炸药量、爆心距,探讨外爆载荷对管道破坏的影响。结果表明:缺陷损伤在壁厚方向外侧大于内侧,二者之间的差值随时间推移而减小,最终二者损伤达到极限使管道破坏。损伤值随缺陷深度的增加而增大,圆形缺陷要比菱形和椭圆形对爆炸波抵抗能力强80%;管道损伤速度随炸药量增加而增大,1 m爆心距比3 m的损伤值高出2140%,管道破坏对爆心距的敏感度高于炸药量。研究成果可为工程爆破施工和预防含缺陷管道的外爆破坏提供参考。     

基于失效评定图的含缺陷压力管道安全评定方法评述

简要介绍了失效评定图的基本原理,分析了R6第3版和第4版以及SINTAP失效评定曲线,通过建立和比较R6的第3版和第4版的选择1以及SINTAP第1级和第2级失效评定曲线,得出了R6第4版选择1失效评定曲线比第3版选择1失效评定曲线更安全可靠、更适用的结论,同时建议建立常用材料的SINTAP第1级和第2级失效评定曲线,对含焊接缺陷的压力管道进行更精确的安全评定.     

施工缺陷对隧道稳定性影响的试验研究

施工缺陷对隧道稳定性的影响,是隧道工程领域重要的研究课题之一.以辽宁某隧道工程为例,围绕施工缺陷对隧道稳定性影响问题,开展了不同范围的拱顶空洞对隧道稳定性影响的模型试验研究.运用有限元软件建立数值模型,对比分析模型试验与数值模拟结果.研究表明:模型试验和数值分析观测的结果基本吻合,总结出不同拱顶空洞范围,隧道的整体力学性质,变形趋势以及破坏形式的规律,为该工程和类似隧道的顺利施工提供科学参考.     

内拱内壁含球形凹坑缺陷弯管的塑性极限内压研究

运用有限元分析软件ANSYS10·0对内拱内壁含球形凹坑缺陷弯管的塑性极限载荷进行了分析,得出了比较理想的结果。与相关研究成果做了对比,得出了缺陷尺寸一样时,缺陷所处位置的不同会导致弯管的塑性极限载荷不同的结论。     

尺寸缺陷对拉伸试验影响的研究

拉伸试验是航天制造领域广泛进行的基本力学试验之一.在拉伸试验过程中试样上的应力变化及最终断裂位置受多种因素影响,其中加工和装配过程中的各种尺寸缺陷对拉伸试验产生的影响是工程界关注的焦点.利用三维实体造型软件SohdWorks和有限元分析软件DEFORM-3D模拟拉伸试验过程,分析研究拉伸试验中出现各种尺寸缺陷时对试样上的应力分布情况及出现失效破坏的位置的影响,为航天制造领域材料试样的形状标准化设计以及进一步的夹具优化设计提供参考数据.     

表面楔形结构对发动机冷却风扇性能影响研究

采用CFD/CAA分布耦合仿真方法,在额定工况下对发动机冷却风扇叶片吸力面是否设置凸起楔形结构的两种方案的流场与声场进行三维数值模拟,研究了楔形结构对冷却风扇气动性能和噪声性能的影响。结果表明,该楔形结构对冷却风扇气动性能影响较小,而对其噪声性能影响显著;设置了楔形结构后冷却风扇进出风口噪声值分别下降8.8%和8.9%,风量略有增加。通过分析冷却风扇流场及声场的分布情况,可知楔形结构在叶片吸力面起到了"涡流发生器"的作用,促进边界层提前转捩,进而大大降低了叶片表面气流过早分离引起的涡流噪声,因此总声压级也明显下降。     

30CrMnSiA钢筒形件铬偏析缺陷研究

本文对30CrMnSiA钢薄壁筒形件上出现的疑似裂纹、划痕、发纹的不明缺陷进行了外观形貌、磁粉探伤、金相、电镜能谱等检测分析,并进行了切向力学性能对比测试。分析检测和对比测试的结果表明:上述产品上出现的缺陷并不是真正的裂纹、划痕、发纹,而是由原材料中的Cr成分偏析所导致的较光亮的线条状、细网带状缺陷。在偏析区内,合金元素Cr的含量显著高于正常材料含量,在原材料供应状态,其缺陷很难发现,而在真空淬火及真空回火之后,偏析区比正常材料区光亮,才在机械加工和磁粉探伤检验时发现;这种Cr偏析缺陷不能提高30CrMnSiA钢产品材料的切向强度,而有可能显著降低材料的切向塑性。     

变速箱齿轮油孔失效分析与影响因素研究

针对法士特某款变速箱的断齿现象进行了齿根失效分析。变速箱内细齿齿轮油孔处发生断齿,而同工况下粗齿齿轮油孔处完好无损,结合有限元方法,对比分析了带油孔粗齿和细齿齿根弯曲应力的区别,并在此基础上对比分析了油孔偏移、油孔直径等因素对齿根油孔处应力的影响规律。结果表明,细齿齿轮齿根油孔处应力明显大于粗齿齿轮应力,油孔向工作面偏移将增大油孔处应力值。     

复合材料缠绕层缺陷深度对CNG-2气瓶强度影响的研究

通过创建一种特殊的模型路径叠加分析方法,利用有限元技术,研究和探讨了具有给定缺陷长度和不同缺陷深度的CNG-2气瓶的应力状态改变及状态叠加方法.通过重点研究不同缺陷深度对CNG-2气瓶内胆强度的影响,发现缠绕层缺陷深度变化对于缺陷局部附近的气瓶内胆强度和使用安全性有重要影响,而远离缺陷部位的内胆简体的性能几乎不受缠绕层缺陷深度的影响.     

SiC_p/Al复合材料钻削加工棱边缺陷影响因素的研究

为了研究Si Cp/Al复合材料的边缘断裂特性及钻削机理,运用ABAQUS有限元软件建立了钻削模型,选用适当的本构模型和材料参数,分析了钻削加工的棱边缺陷形成过程及钻削过程中切削参数对棱边缺陷的影响。结果表明,在主轴转速不变的情况下,增加进给量会增加钻头与工件的接触面积,从而使切削力增加,进而会增加棱边缺陷的尺寸。得出的结论可以为Si Cp/Al复合材料钻削加工及棱边缺陷的控制提供理论依据。     

发动机气门杆与气门导管常见缺陷研究

气门是发动机配气机构的重要组成部分,它的功能主要是能使新鲜空气进入、废气排出和对气缸起密封作用.它主要由气门头和气门杆组成,气门导管是气缸盖压配在一起,对气门运动起导向作用.气门杆和气门管作为气门的重要组成部分如出现缺陷,将直接影响到整个发动机的工作状态,因而对气门杆和气门导管缺陷进行研究是非常必要的.下面将对气门杆和气门导管缺陷的产生原因及检查、维修方法进行具体分析介绍.     

高温超声横波波速规律与影响因素研究

通过实验,得到了在-40℃-450℃范围变化内,超声波在16MnR钢内的横波传播速度值,按其趋势拟合了两种速度规律关系式,并对其进行了比较.讨论了由于热膨胀造成的试件半径的变化对速度测量误差的影响,给出了实际波速、量程修正和误差幅度关系式,修正了不同温度下波速实际值和缺陷的实际位置.分析了由于温度变化造成的弹性模量、泊松比和密度的变化对速度变化的影响,解决了目前在高温运行环境下压力容器与管道急需解决的问题.