水工钢闸门使用年限对其结构安全的影响分析

随着使用年限的逐渐延长,水工钢闸门会出现锈蚀、磨损、空蚀、裂纹、变形、连接件松动、活动关节咬死等各种各样的缺陷。在对腐蚀削弱后的断面进行强度复核时,不宜采用使用年限折减的方式修正结构材料的容许应力。     

重庆酉酬水电站机组转轮裂纹分析研究

介绍了重庆酉酬水电站2号机组转轮裂纹情况,通过对转轮材质、焊接工艺、稳定性试验结果、历年运行水头和运行平均负荷进行分析,得出了转轮出现裂纹的主要原因,并对机组后续安全稳定运行提出了建议。     

埋藏式压力钢管加劲环抗外压稳定计算方法的比较与应用

对埋藏式压力钢管加劲环的抗外压稳定分析,国内外常用的计算方法有Amstutz法、Jacob-sen法和《水电站压力钢管设计规范》(NB/T 35056—2015)(以下简称《规范》)中的强度公式。对这三种计算方法进行了比较分析,得到以下结论:Amstutz公式和Jacobsen公式计算的临界外压力随缝隙值的增大而减小,《规范》强度公式没有考虑缝隙值的影响,其计算得到的临界外压力与缝隙值无关;三种方法计算所得的临界外压力均随加劲环高度、管壁厚度和钢材屈服强度的增大而增大,随加劲环间距的增大而减小;《规范》强度公式计算所得的加劲环临界外压力相对Amstutz公式和Jacobsen公式较小,采用《规范》强度公式在外水头小于130 m时明显偏保守,经过比较分析后,建议将Jacobsen法作为国内钢管设计规范中埋藏式压力钢管加劲环抗外压稳定的主要计算方法之一。     

基于声发射和高斯混合模型的灰岩破裂特征识别研究

通过单轴压缩条件下灰岩破裂过程的声发射试验研究,利用高斯混合模型(GMM)对加载过程声发射信号波形特征进行深入分析,探索性识别灰岩破裂失稳过程的裂纹模式及其前兆特征。分析结果表明,灰岩在单轴加载过程中先后主要存在张拉和剪切两种破裂模式。其中,张拉破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低A_F值、高R_A值分布;剪切破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低R_A值、高A_F值,且随着应力的增加分布中心向A_F轴靠拢。GMM分析结果揭示了灰岩在整个应力加载过程中以张拉裂纹为主,在加载前中期几乎全为张拉裂纹,临近破坏阶段过渡到剪切破坏为主。剪切裂纹所占比例的最大值出现在(0.8～0.9)σ_c阶段,也是AF-RA坐标轴分布呈现最大A_F值时。研究结果可为预测早期灰岩破裂失稳提供参考,同时为深入研究识别岩石破裂失稳前兆信号特征提供了一种分析方法。     

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。     

二滩水电站水轮机连接板焊接裂纹处理

阐述了分析和处理二滩水电站施工中出现的水轮机连接板焊接裂纹的全过程．旨在对今后的有关工程提供参考。     

泥页岩埋藏过程孔隙度演化与预测模型探讨

统计分析了国内外大量实测及测井解释孔隙度数据,揭示泥页岩孔隙度演化规律,指出孔隙度变化过程的差异,划分出正常压实和欠压实孔隙演化区。从3个方面探讨了引起孔隙度差异的原因：①处于生油高峰期的优质烃源岩,生烃过程中产生的超压减缓了孔隙度变小的速率,是泥页岩在中深层还保持相对较大孔隙度的主要因素,超压贡献的孔隙度超过5%;②处于生气中晚期的优质烃源岩,生烃过程形成的有机质纳米孔隙是深层富含有机质泥页岩孔隙度增加的另一个重要因素,有机质纳米孔贡献泥页岩孔隙度达到1.8%;③有机酸对脆性矿物的溶蚀作用对泥页岩孔隙增大贡献比预想的小。根据以上认识,建立了3段式的正常压实模型、欠压实模型以及有机质纳米孔校正模型,分析了模型关键参数,提出了有机质面孔率的估算模板。应用实例证明这些模型具有实用价值,可促进页岩气、页岩油等非常规油气资源评价及勘探开发技术的发展。     

煤层气井完井用PE筛管的地质适应性分析

煤层气井水平井段易垮塌是导致煤层气开发过程中产量难以提升的重要原因之一,出于煤层气开采之后的采煤作业安全考虑,金属材质的筛管被禁止下入煤层,采用PE筛管完井则成为解决上述问题的重要途径。为分析PE筛管能否适用于易垮塌的煤层中,利用断裂力学方法开展了煤层的井壁失稳机理分析,并基于时间延迟效应原理分析了近井壁地带的煤岩裂纹尖端应力强度因子,提出了在孔隙压力压降漏斗存在的情况下裂纹延展范围的判定方法。通过实例计算分析了煤岩垮塌可能对PE筛管造成的最大压力。利用室内单轴压缩机模拟大块煤岩掉落时PE筛管（外径50.8 mm,壁厚4.6 mm）单轴受压变形工况,得到了管体抗挤性能和PE管体挤压破坏判别标准;以实验结果为基础,采用数值模拟软件分析了直径分别为50.8、63.5、76.2、88.9、101.6 mm筛管的抗挤性能,从而优选出了不同尺寸筛管的合理壁厚,对煤层气井完井用的PE筛管的研制和应用具有一定的指导意义。     

川东北地区埋藏史及热史分析——以普光2井为例

基于前人研究资料,运用热成熟度指数法(TTI),以普光2井为例,恢复了川东北地区地热史和地层埋藏史,探讨了研究区烃源岩的热演化和生排烃过程。研究认为:各烃源层的成熟度演化主要定型于白垩纪末期,下寒武统烃源岩生烃期局限在晚二叠世—晚三叠世;上奥陶统至下志留统烃源岩的快速生烃期为中三叠世—晚三叠世和中侏罗世;二叠系烃源岩的快速生烃期为晚三叠世和中侏罗世。另外,各烃源岩都经历了至少2次生烃高峰期,包括成熟期的生油(液态烃)高峰期及高成熟期的尚未排除的残留液态烃进一步裂解生气高峰期。      

含泥碳酸盐岩埋藏条件下溶蚀作用的实验模拟

通过实验模拟埋藏条件下含泥碳酸盐岩的溶蚀过程,分析了粘土矿物的富集程度和赋存状态。实验结果显示,随着压力和温度的增加,粘土矿物含量是一个先增加后降低的过程,在80~160℃时达到极值。而粘土矿物的赋存状态从主要分布于裂缝中到包裹状再到残余于裂缝之中。溶蚀率大致随着温度和压力的增加而增加,实验中在160℃、48MPa条件下获得了最高的溶蚀率。碳酸盐岩泥质含量的差异对溶蚀率影响并不是十分明显,粘土矿物的赋存状态似乎更为重要。随着溶蚀作用的继续,粘土矿物对溶蚀作用有一定的影响,在80~120℃时,粘土矿物减缓了溶蚀率增加的速度,但是温压继续增加时,这种影响又有所减弱。