弧形钢闸门空间框架体系可靠度分析

根据《水利水电工程钢闸门设计规范》、结构可靠度理论及弧形钢闸门空间框架的失效模式,提出其空间框架体系可靠度计算的串联模型及计算方法;在对钢闸门基本构件可靠度研究的基础上,应用该串联模型及计算方法,分析了弧形钢闸门空间框架体系的可靠度。结果表明：按现行规范设计的双支臂弧形钢闸门空间框架体系的可靠度指标最低为３．４（１６Ｍｎ钢）或３．２（３号钢）,比基本构件的可靠度指标小０．８５,与建筑《设计标准》的可靠度指标一致。     

弧形钢闸门空间框架体系可靠度分析

根据《水利水电工程钢闸门设计规范》、结构可靠度理论及弧形钢闸门空间框架的失效模型,提出其空间框架体系可靠度计算的串联模型及计算方法;在对钢闸门基本构件可靠度研究的基础上,应用该串联模型及计算方法,分析了弧形钢闸门空间框架体系的可靠度。结果表明：按现行规范设计的双支臂弧形钢闸门空间框架体系的可靠度指标最低为３．４（１６Ｍｎ钢）或３．２（３号钢）,比基本构件的可靠度指标小０．８５,与建筑《设计标准》的     

基于多失效模式相关的混凝土轨枕可靠度分析

在高速及各干线铁路上混凝土轨枕被广泛应用的背景下,本文针对传统的可靠度分析方法不能有效地考虑多种失效模式的可靠度及多种失效模式之间的关系问题,提出了基于多失效模式相关的混凝土轨枕可靠度分析模型及可靠度分析方法,该方法根据混凝土轨枕的破坏机理,确定轨枕截面的失效模式的极限状态方程,采用PNET算法计算混凝土轨枕多失效模式相关的可靠度。如果不考虑失效模式间的相关性对其可靠度的影响,混凝土轨枕的可靠度可能被低估。     

海底点蚀管道不完全预防性维修模型

为研究海底点蚀管道维修问题,提出了针对不同管道材料和周围环境计算管道失效概率和可靠度指标随时间变化的计算方法,得到了在可靠性限制下的失效概率和可靠度指标的极限值;建立了海底点蚀管道不完全预防性维修模型,采用虚拟役龄和改善因子表征管道每次维修的维修效果,并对改善因子进行敏感性分析,使其能够准确反映管道维修效果;提出了管道寿命和成本计算方法。应用上述方法,对某海上油田已运行多年的海底管道进行了实例计算,对比不同维修周期下的管道寿命和维修成本。结果表明:在准确反映管道维修效果的前提下,该模型能够以更为合理的成本获得最佳的预防性维修周期,验证了该方法的适用性和正确性。(图9,表4,参30)     

第三方损坏对管道可靠性的影响规律

影响管道可靠性的因素众多,为了研究第三方损坏因素对管道可靠性的影响规律,结合管道遭受第三方损坏活动冲击概率和冲击力作用下管道失效概率2个方面,建立了定量计算模型。采用故障树分析方法,建立了管道第三方损坏故障树,确定影响第三方损坏活动因素的类型及逻辑计算关系,研究了故障树中基本事件概率取值方法,从而可计算管道遭受第三方损坏活动冲击的概率。在第三方损坏冲击力作用下,管道本身材料强度产生抗力,基于冲击力和抗力的相互作用,研究了穿刺失效模型和凹陷-划伤失效模型,确定了2个模型的极限状态方程,可定量计算第三方损坏对管道可靠性的影响程度。以中国某天然气管道为例,收集计算所需参数因子,计算了第三方损坏导致管道失效概率值。     

海上栈桥单元可靠度和系统可靠度研究

在对栈桥进行结构整体分析时,结构及其构件破坏的过程是极其复杂的,而且涉及的影响因素很多也具有不确定性,大部分影响因素都与对结构的荷载模型、结构和反应模型、失效破坏模型、材料特性、施工和维修等的失效分析有着密切的关系。考虑这些不确定性,可以用概率论的方法去评估结构失效。分析了适用于栈桥的单元可靠度和系统可靠度分析方法,旨在为后续的相关研究提供理论参考。     

既有钢筋混凝土桥梁正常使用极限状态可靠度分析

分析了既有钢筋混凝土桥梁正常使用极限状态可靠度分析的特点;研究和讨论了模糊失效界限和荷载等级提高对既有桥梁正常使用极限状态可靠度影响;以钢筋混凝土最大裂缝宽度作为构件正常使用状态的分析对象,建立了混凝土构件在正常使用状态下的极限状态方程,并根据一座实际桥梁的检测资料进行了可靠度计算,讨论了正常使用情况下各个因素对混凝土构件可靠指标的影响.     

普通V型带的模糊可靠性分析

本文针对普通ｖ型带使用寿命的模糊性问题，综合考虑失效概率分布及寿命模糊隶属函数，运用模糊可靠度模型进行计算，从而得到更为合理的可靠度。     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

压力容器内外壁轴向双裂纹相互作用

压力容器在制造过程、疲劳与复杂应力状态下会产生裂纹,这些裂纹的存在将影响到容器的安全使用,有必要对容器内外壁同时存在轴向双内外裂纹相互作用对应力强度因子的影响进行深入研究。利用ANSYS、FRANC 3D有限元软件建立含内外壁轴向裂纹的柱形压力容器模型,分析不同裂纹深长比的内外裂纹在静、动态下的相互作用对应力强度因子的影响,拟合得到不同裂纹深长比下名义应力强度因子的变化曲线,发现裂纹相互作用对深长比小的初始裂纹的扩展有促进作用,而对深长比大的初始裂纹的扩展则有抑制作用。研究结果对于不同深长比多裂纹相互作用下的裂纹扩展机理及多裂纹断裂失效评定问题的研究具有借鉴作用。     

输电塔-螺旋锚基础-土体系相互作用的侧向分析

提出了侧向风荷载作用下输电塔—螺旋锚基础—土体系相互作用分析的简化计算模型,推导出刚度矩阵方程,编制了计算程序,并对某一具体输电塔进行了计算,按考虑与不考虑相互作用两种情况进行了对比分析。     

高压燃气管道第三方破坏失效概率计算

介绍了对城镇高压燃气管段进行定量风险评价的重要性,分析认为城镇燃气管道失效的主要原因为第三方破坏。为计算城市高压燃气管道的第三方破坏失效概率,提出了基于修正因子的失效概率计算法和通用失效概率主观修正法两种失效概率计算模型,并针对实际城市高压燃气管道,分别计算得出两个失效概率值,最终取较大值作为定量风险评价的失效概率值。采用两种模型计算管道第三方破坏失效概率能够起到相互比较、相互验证的作用,使计算结果更加准确可靠。该方法可为我国城镇燃气管道定量风险评价研究提供参考。（图1,表4,参15）     

考虑失效相关性的管道腐蚀故障树新算法

为了预测管道腐蚀失效的发生及合理控制管道腐蚀,对油气管道腐蚀危害因素进行分析,建立其失效故障树。考虑到基本事件失效概率的准确性对故障树计算重要性的影响,引入D-S证据理论和Atanassov直觉模糊基本理论,对基本事件模糊概率计算方法进行改进。为提高故障树最小割集及顶事件失效概率的计算精度,建立基于修正的哈马邱尔积算子的最小割集基本事件并联系统失效概率分析模型,提出利用考虑基本事件的属性和分类的排序组合方法,求解多基本事件组合失效概率。研究结果表明:该方法可大幅提高顶事件失效概率的计算精度,为油气管道腐蚀的有效防护提供理论依据。     

典型地质灾害下埋地管道的应力计算

地质灾害是导致埋地油气管道破坏失效的主要原因之一,特别是管道沿线的山体滑坡、地层沉降及地面塌陷等严重威胁着管道的安全运行。基于已有研究,介绍了几种分析管土耦合作用的常用模型,总结了地质灾害作用下埋地管道应力计算方法。采用实验模拟与数值模拟相结合的手段,开展了塌陷、沉降以及滑坡地质灾害下管土相互作用实验以及FLAC 3D数值模拟,分别得到了3种地质灾害下的管道应力分布情况,通过比较实验结果、数值模拟结果以及管道理论模型计算结果可得:采用有限差分软件FLAC 3D开展管土相互作用模拟是可行的;仅考虑管道、输送介质以及土体重力载荷得到的理论计算结果与实验及数值模拟的结果相差很大,需要考虑土体摩擦力以及黏聚力等参数的影响,对管道应力计算方法进行改进。     

四轮转向汽车最优转向控制研究

特高压输电塔线体系具有跨越档距大、塔体高的特点，进行地震模拟振动台试验测试时，现有结构试验方法难以完成.本文以特高压交流单回路输电线路工程为背景，设计制作了三塔两线体系缩尺模型，文中详细阐述了振动台试验的模型设计工作，其中包括试验材料的选取、动力相似关系的确定、模型的制作以及试验方案设计等方面.针对由强几何非线性的导、地线与弹性输电铁塔这两种不同形式的结构所组成的耦联体系提出了动力参数分离式模型设计方法，解决了塔线体系按统一比例无法满足振动台台面尺寸要求的问题.理论分析和实测对比验证了该模型较好地满足了振动台试验要求，该方法使得通过振动台试验研究特高压输电塔线体系的地震反应得以实现.     

油气海底管道的风险评价

从失效可能性分析和失效后果计算两个方面阐述了油气海底管道的风险评价。介绍了海底管道失效的主要形式和三种失效概率模型,给出了失效可能性等级划分的方法。从安全后果、经济后果和环境后果三个方面说明了海底管道失效后果的计算方法,并根据风险矩阵确定了油气海底管道的风险状况等级。     

基于输送压力的腐蚀管道失效概率的预测

以腐蚀管道失效压力分析为基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态函数模型。以规则化的随机变量形式表示,采用改进的一次二阶矩法对腐蚀管道的失效概率进行了分析和计算。对一条输油管道进行了检测,并对其腐蚀缺陷数据、运行参数和管材性能参数进行了统计分析,运用提出的概率数学模型计算了管道全线的失效概率。与推荐的目标失效概率进行了比较,指出了对管道重点维修和监测的区段。     

立式有机废物发酵系统搅拌器的阻力分析

研究开发了一种立式有机废弃物发酵系统,系统由主轴搅拌器、上料装置、通风系统、传动机构、卸料装置组成。系统通过上料装置进料并接入适量菌种,由主轴搅拌器搅拌混合,通风系统提供足量新鲜空气,传动机构为系统提供动力,待发酵完成由卸料装置完成卸料。针对系统在固定工况条件下主轴搅拌器发酵搅拌过程中的阻力展开研究,运用现代化离散元模型(EDEM)模拟和分析物料在筒体内的运动和搅拌器受力情况,并建立搅拌器数学模型,对搅拌阻力进行理论计算。结果表明:EDEM数值模拟计算得到搅拌器转矩平均值为84 927.6 N·m,理论计算得到搅拌器理论转矩计算值为86 549 N·m,比模拟值略大,与数值模拟计算结果具有一致性。     

腐蚀管道的失效概率和剩余寿命预测方法

以腐蚀管道失效压力和腐蚀速率分析为基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态函数和管道剩余寿命预测模型.采用改进的一次二阶矩法对腐蚀管道的可靠性指标和失效概率进行了分析和计算.结合工程实例,求解了某含腐蚀缺陷天然气管道不同服役年限的可靠性指标和失效概率,预测了该腐蚀管道的剩余寿命,计算和分析了工作压力、腐蚀速率、腐蚀深度和长度等参数对腐蚀管道可靠性的影响.     

俄罗斯与我国管道规范在工艺计算上的差异

介绍了俄罗斯管道设计规范与我国管道设计规范在管道壁厚计算、输油工艺计算及输气工艺计算等方面的一些主要区别,列出了两个规范中采用的主要计算公式,并对计算结果进行了比较.