水中管道悬跨节段涡激力下的动力响应分析

海流流经水中管道悬跨节段而形成涡激振动,涡激振动是趋向于增加悬浮管道应力数值、引起管道失稳、决定管道使用寿命的主要因素。将水中悬跨管段简化为简支梁并建立计算模型,在考虑流固耦合作用的基础上建立动力响应方程;利用ANSYS软件模拟水中管道的悬跨节段,分析不同模态阶数、悬跨长度和管道置水深度对管道动力响应的影响。结果表明,第一阶模态对振动位移的影响较大;管道的振动位移随着悬跨节段长度的增加而逐渐增大,随着管道置入水深的增加而逐渐减小。研究结果为水中管道的安全监测和悬跨节段的设计提供科学理论依据。     

埋地输氢管道在走滑断层作用下的失效分析

利用X80材料在高压氢环境下的慢应变速率拉伸试验数据,建立输氢管道的非线性材料模型,同时考虑土体材料非线性、管道几何变形非线性以及管土接触非线性等特征,利用ABAQUS模拟研究了埋地X80输氢管道在走滑断层下的力学响应,给出了管道的许用压缩应变值,讨论了断层位移量、输氢压力、断层角等参数对管道失效模式的影响,结果表明:输氢压力对管道的整体应变水平影响较小,管道应变主要由管土相对位移引起,内压引起的薄膜应变可忽略;断层角对管道失效模式具有显著的影响,当断层角小于75°时,管道易发生屈曲失效,当断层角大于75°时,管道易发生拉裂失效。     

基于静态应变测试系统的应变与位移测试方法研究

简要介绍了基于静态应变测试系统的应力应变测试与位移测试的基本原理和特点;以某载重装置为例,给出了该装置在静载下应力应变、位移等参数的测试方法;用测试实例说明了采用该系统测试相关机械参数的简便可行性。     

板料成形极限应力图研究

基于塑性应力应变关系,推导出极限应力与极限应变相互转换关系,针对分散性失稳、凹槽失稳和平面应变漂移失稳等准则,进行了双线性应变路径、曲线应变路径和复合应变路径下成形极限应力图的理论计算。结果表明,成形极限应力图不受应变路径影响,对于同一失稳准则,在不同加载应变路径下几乎为同一条曲线。因此,成形极限应力图作为复杂加载路径的成形极限判据更加方便和实用。     

含腐蚀坑缺陷悬空管道的安全研究

以西一线甘肃段某天然气管线为工程背景,由于土壤长期对管道腐蚀性影响及不良地质作用,含有腐蚀缺陷管道意外产生悬空。利用ASME B31G,DNV RP-F101标准和PCORRC方法对在役含腐蚀坑缺陷悬空管道中允许的腐蚀坑缺陷尺寸进行了确定。基于应变失效准则,建立管道在不同地区的失效判别标准,借助Abaqus有限元分析软件,研究含腐蚀坑缺陷悬空管道的失效位置及腐蚀坑缺陷的长度和深度对管道应力、应变、位移和对管道的安全、极限悬空长度的影响,结果表明,腐蚀缺陷深度系数对管道影响较大,当深度系数k1≥0.4后,管道的安全和极限悬空长度急剧减小,管道极易发生失效。     

用云纹法对塑性平面应力变形体的量测计算

本文着重探讨用云纹法对塑性平面应力状态变形体进行应变应力量测计算的方法。提出利用云纹法有效地将变形体中弹性变形区和塑性变形区分开。并将变形体受载后产生的弹性位移、应变、应变增量和塑性位移、应变、应变增量分别定量量测和计算出来。运用塑性流动理论和上述方法相结合制定数学模型、编写计算机程序、计算全场应力分布。在实验上解决了用云纹法进行塑性变形量测的有关技术问题。本文分析实验和计算结果,得出在塑性变形物体中弹性变形所占的比例,以及塑性变形应力集中系数和应变集中系数与弹性变形应力集中系数的差异,并且获得全场位移、应变、应变速度,应变速度强度和应力诸分量的解。     

管道不可压缩流体泄漏量与压力变化的关系研究

实际工程中,大多数的石油运输管道只允许安装压力传感器检测泄漏情况,流量计仅安装在收费口处,而且对于不可压缩流体无法通过临界压力条件计算泄漏量。基于应力应变公式,通过研究管道的微元体受压时管壁的径向位移与管内压强的关系,得出管道体积随管道压力的应变响应。以管道容积膨胀的改变量表征管道中不可压缩流体的泄漏量,得到不可压缩流体的泄漏量计算模型。建立管道受压膨胀的COMSOL模型进行仿真验证,仿真结果和推导公式均表明管道的体积应变与管道压力呈二次抛物线关系,但当管道内压力变化不大时,二者之间可近似为线性关系。此外,建立实验平台得到了压力为0 MPa~0.8 MPa时的泄漏量,验证了不可压缩流体与压力变化之间的线性关系。理论和实验结果为管道内不可压缩流体泄漏量的计算提供了理论依据。     

现场埋设的PVC管道位移测试及分析

通过模拟现场试验，建立位移－应变的标定方程。并对现场埋设的管道进行静、动态应变测试，利用相应的标定方程获得特定点的径向位移。为该管道在上海复杂的水文地质情况下的推广使用提供必要的资料。     

管道不可压缩流体泄漏量与压力变化的关系研究（英文）

实际工程中,大多数的石油运输管道只允许安装压力传感器检测泄漏情况,流量计仅安装在收费口处,而且对于不可压缩流体无法通过临界压力条件计算泄漏量。基于应力应变公式,通过研究管道的微元体受压时管壁的径向位移与管内压强的关系,得出管道体积随管道压力的应变响应。以管道容积膨胀的改变量表征管道中不可压缩流体的泄漏量,得到不可压缩流体的泄漏量计算模型。建立管道受压膨胀的COMSOL模型进行仿真验证,仿真结果和推导公式均表明:管道的体积应变与管道压力呈二次抛物线关系,但当管道内压力变化不大时,二者之间可近似为线性关系。此外,建立实验平台得到了压力为0 MPa～0.8 MPa时的泄漏量,验证了不可压缩流体与压力变化之间的线性关系。理论和实验结果为管道内不可压缩流体泄漏量的计算提供了理论依据。     

基于ANSYS14.0的变厚度圆盘的静态大变形分析

通过ANSYS14.0有限元分析软件对变厚度圆盘进行了静态大变形分析,得出了其即时等效应力云图、转速和塑性应变与位移的关系图,这些数据对高速旋转圆盘的结构设计及结构的优化提供了重要的理论依据。     

姚店-甘泉输油联络管道水击危害研究

姚店-甘泉输油联络管道全线共设3座站场,当管道输量最大时,末站事故状态下产生的水击危害最为严重.通过对姚店-甘泉输油联络管道进行水击分析,查清楚了本管段水击产生的事故源,提出了应该采取的预防措施,控制水击事故源,减少水击危害,确保姚店-甘泉输油联络管道安全运行.     

Effect of rotor beats on wear of slot seals of oil main-line pumps

The radial rotor beat of the main oil pipeline pump is studied for the wear of slot-sealing impeller items. It has been observed that the displacement of the axis of impeller rotation from the geometrical axis can lead to significant rise in the wear rate of slot sealing under the effect of abrasive particles containing raw oil.     

微量润滑系统油雾调控及雾粒特性研究

微量润滑油雾调控及雾粒传输方式直接影响油雾状态的变化，进而影响喷射至切削区域的雾粒特性。基于内置式微量润滑雾化技术和油雾内部传输应用特点，研究了不同微量润滑雾化参数和雾粒传输方式条件下油量调控性能和调控规律，并结合传输管路油雾出口雾粒特征，揭示了油雾传输管路内径和传输行程对雾粒特性的影响规律。研究结果表明，雾化室压差在传输油雾量调控上比进气压力作用显著，需要结合压差和进气压力二者影响来考虑雾化器开启数量以对传输油雾量进行调节，在传输过程中传输管路尺寸与行程是影响油雾雾粒特性的重要因素。     

车辆液压管路油液压力脉动传递规律研究

在车辆液压系统中,油液压力脉动常常会诱发管路振动,导致管路产生疲劳破坏.以汽车液压系统管路为研究对象,建立流固耦合力学模型,分析了管路系统在多变工况时压力脉动的传播规律.结果表明:当液压阀突然关闭时,油液脉动会发生突变增大,液压阀关闭时间越快,油液脉动增加的幅度越大,在靠近出口即接近液压阀的位置脉动最大,而远离液压阀的...     

管路体积模量对液压支架立柱缸动态特性的影响

大采高液压支架的供液管路的工作压力为23~32.5 MPa,通流直径为38~60 mm,管路长度约1000~1500 m,管路体积模量使供液管路具有压力明显、流量响应滞后现象,导致液压支架系统速度、位移动态响应差。以液压支架大通径高压供液管路为试验对象,当压力为5~25 MPa时,管路体积模量值1300 MPa,依据公式得到胶管体积模量约为恒定值2700 MPa,与乳化液体积模量接近。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型。仿真结果表明,供液管路体积模量越小,立柱位移、速度和压力响应越慢;当管路体积模量为1300 MPa时,立柱位移、速度和压力响应时间分别为0.1 s, 0.2 s, 0.05 s,立柱缸响应滞后较明显。     

某型号液压打桩机环形阀组回油流场理论计算与仿真分析

液压打桩机是利用液压油压力来传递动力,驱动打桩锤进行打桩作业的装置,在海洋工程领域有着广泛应用,为获得某型号液压打桩机环形阀组回油流场特性,对其进行了理论计算与仿真分析。首先通过数学模型从理论上计算出回油流道的压力损失;然后利用Fluent仿真软件得到了回油流道在不同阀口开度下的压力云图以及速度云图;最后在不同阀口开度下将理论计算与仿真模拟结果进行了对比。结果表明:理论计算结果与仿真模拟结果趋势相同,并且流体在阀芯表面会形成局部高压,在阀口周围以及阀芯中部的局部表面会产生旋涡。研究成果为液压打桩机中环形阀组的设计提供了一定参考和借鉴。     

基于结构可靠性的腐蚀管道检测与维修优化

为确保油气管道的安全运行，有必要对新建管道和在役老龄管道系统进行长期检测和维修优化，使得在检测及维修费用与可靠性之间达到最佳。该方法以贝叶斯决策理论为框架体系，以结构可靠性分析方法的应用为基础，对初始设计阶段和在役阶段的设计、检测与维修更换规划的结果，提供了一个统一的评价标准，并以检测结果对检测与维修更换规划进行一致性修正。以腐蚀损伤管道为例，进行了分析计算，结果表明，在满足结构可靠性和工作寿命内总期望费用的前提下，确定最优的检测及维修策略是有效的。     

超大流量蓄能器组优化设计及其压力控制方法

为满足大型、超高、大跨度建筑的结构构件、节点、橡胶支座等足尺结构实时动静态加载试验需求,研制了万吨级多功能试验系统。试验系统采用液压泵站和大流量蓄能器组联合供油方式以满足Y向高速剪切时44000 L/min的超大瞬时峰值流量需求,采用大流量插装阀调节及稳定系统供油压力。大流量插装阀在进行自身系统压力闭环调节时存在一定的相位滞后,会造成系统供油压力波动。为保证系统压力的稳定输出,建立了包含大流量插装阀压力控制回路的系统整体仿真模型,对大流量蓄能器组、减压阀蓄能器及管路蓄能器组进行了优化设计。通过调节压力控制回路以及管路蓄能器的配置,能够在满足流量供给的情况下提供稳定的工作压力输出,压力波动不超过10%。     

A probabilistic forecasting of oil pipeline lifetimes at the design stage

The oil pipeline lifetime distribution was found by the method of statistical simulation according to a determined formula, when the yield point, load, and dimensions of the section are subject to a normal distribution law. The expression for the limiting pressure of the beginning of yield under the joint action of circular, longitudinal, and temperature stresses has been obtained. On the basis of these data, the forecasting of lifetime factors of oil pipeline reliability at its design stage and building has been performed, and due to that environmental safety was enhanced.