新疆矿产资源开发与生态环境建设协调发展

本文分析了新疆矿产资源开发现状和引发的生态环境问题 ,提出了矿产资源开发与生态环境建设协调发展的对策建议     

柔性管道抗径向挤压能力数值模拟

柔性管道在安装过程中会受到张紧器等安装设备的夹持作用,夹持力过小会引起管道外护套层滑脱,夹持力过大则会导致管道的径向挤压破坏。为预测柔性管道抗径向挤压能力,建立了柔性管道完整截面的三维有限元模型。对管道承受外压的骨架层结构进行径向挤压模拟,发现骨架层结构在加载过程中逐渐演变为含有4个塑性铰的活动机构,且在垂直于挤压方向的结构区域发生屈服时,结构的抗压刚度瞬间下降。对柔性管道不同结构层结构的抗压能力进一步分析,发现骨架层承压占比仅为整个结构的39.01%,安装过程中的抗挤压能力分析若仅考虑骨架层则过于保守。研究成果可为柔性管道抗压能力的预测提供参考。     

海洋柔性管道接头楔形环锯齿密封性能数值模拟

密封环上的锯齿对非粘接管道接头密封性能影响明显,而实际分析密封结构时很难建立带锯齿的精细模型。针对某海域使用的非粘接管道接头密封环,明确了适用的密封准则,建立了锯齿密封模型,根据压入深度的敏感度分析得到了最佳压入深度范围,并提取了对应的放大系数,结果表明:该模型结构有一个较优的压入深度范围,在该范围内密封性能的最大接触压力及有效密封长度比例取值均较优;采用无锯齿简化模型结合放大系数可以近似预测真实结构的密封性能。该研究方法可为精细化设计楔形密封环几何尺寸提供指导,同时也可为分析尺度跨度较大的结构提供思路。     

钢管脐带缆拉伸行为的有限元分析

钢管脐带缆是由多种功能单元螺旋缠绕组成的复合结构,用于连接上部浮式设施与水下生产系统。基于ANSYS有限元软件,采用梁单元模拟构件,建立钢管脐带缆的三维有限元数值模型,研究受拉伸荷载的脐带缆在自由端可发生扭转和不可发生扭转两种约束条件下的变形行为,并与解析理论解进行对比。在有限元模型中,通过在脐带缆相邻构件之间设置线线接触模拟其相互作用,并通过设置库伦摩擦,弥补解析方法不能考虑构件之间相互接触、摩擦作用的不足,计算效率得到显著提高。有限元方法和解析方法的计算结果吻合很好,验证了有限元数值模型的准确性,为脐带缆其他荷载行为如弯曲、挤压等作用下的变形规律研究奠定了基础。