基于规范的海底管道阴极保护设计及数值验证

海底管道是海洋油气开采中的重要组成部分,在恶劣的海洋环境中需要对管道外壁进行腐蚀防护。海底管道外壁腐蚀防护方法包括防腐涂层防护和阴极保护。阴极保护包括牺牲阳极法和外加电流法,其中牺牲阳极法主要用于固定式海洋结构物,外加电流法主要用于船舶和半潜式海洋平台。海底管道作为固定式海洋结构物一般采用牺牲阳极法。目前海底管道阴极保护主要采用规范进行设计,因此研究形成了基于规范的海底管道阴极保护设计方法,并采用C#语言开发了相应的设计程序。该设计程序具有可视化界面,便于参数输入,可以提高海底管道阴极保护设计的效率。本研究中,通过采用海底管道阴极保护设计程序,选取某南海油气田海洋环境条件,进行了多个案例计算,得到了满足要求且经济合理的诸如牺牲阳极数量、阳极间距和阳极质量等阴极保护设计参数。     

不同温度下环氧玻纤布基板体积电阻率测试与内带电效应研究

温度是影响卫星绝缘材料绝缘性能及内带电效应充电状态的重要因素。本文采用三电极法测试了不同温度下星载电路板基板材料的体积电阻率变化规律,并在此基础上利用DICTAT程序仿真分析了温度对绝缘材料表面充电电位和内部最大电场的影响。结果表明：在-50～60℃下,基板材料的体积电阻率随温度的升高而减小,其变化幅值超过两个数量级;同时基板材料的表面充电电位幅值和内部电场强度均随温度的降低而上升,在温度低于0℃时存在较大的静电放电风险。     

斜拉杆对门式起重机主梁刚度的影响分析

针对超静定双斜拉杆式门架结构,基于结构力学中的单位载荷法和图乘法与材料力学中的胡克定律,推导出门架主梁跨中受载时沿载荷方向的三个刚度通式,进而结合变形协调条件得到斜拉杆内力计算的表达式。通过与有限元软件ANSYS分析门架刚度所得的结果对比,验证了理论方法的适用性和有效性,进而得出斜拉杆理论最佳作用位置。最后利用Matlab软件,总结出斜拉杆作用位置的变化对主梁刚度的影响规律,为今后包括起重机在内的相关工程机械行业提供理论依据和参考方法。     

大吨位铰接支腿门式起重机挠度的预测

门式起重机承受额定载荷时主梁跨中的下挠值是门式起重机整机试验的最重要检测指标。对于大吨位门式起重机整机实验时,实验砝码现场准备往往十分困难,甚至无法进行整机实验检验。针对铰接式门架结构,考虑支腿弯矩对主梁挠度的影响,推导出集中载荷在主梁跨中处作用时的挠曲线方程。通过分别测量三次小载荷在跨中处作用的主梁下挠值,求得门架结构主梁挠曲线方程系数,从而预测大吨位铰接式门式起重机额定载荷时主梁的下挠度。三次小载荷实验法为预测大吨位门架结构主梁挠度提供了实用有效的方法。     

参照斜拉桥特点的门式起重机结构改进及有限元分析

介绍了参照斜拉桥的结构特点对通用双梁门式起重机进行的结构改进情况。对模型网格的划分、柔性支腿铰接处的耦合、支腿的约束方式以及车轮轮压作用的载荷分布等进行了分析,给出了在多种工况下结构改进前后的有限元分析结果,可供门式起重机轻量化设计作参考。     

开口薄壁杆件缀板反弯点处剪力解析解及其力学特性

基于Vlasov约束扭转理论,运用符号函数将开口薄壁杆件约束扭转分段函数化简,明确各约束情况下的初始状态向量元素特征,推导出偏心轴向载荷作用下缀板加强开口薄壁杆力法方程的解析式。继而针对简支梁,给出缀板反弯点处剪力解析解。与传统方法对比,表明该方法能在更短时间内获得同等求解精度。最后以两缀板加强的槽型钢架为例,分析缀板处的剪力峰值和疲劳强度随缀板间距的变化规律。结果表明:在相同外双力矩作用下,两缀板加强体系的剪力峰值小于单缀板加强体系;且制约缀板破坏的因素是静强度,并非疲劳强度。