兰成渝输油管道沉管应力应变监测技术

兰成渝输油管道东峪沟沉管治理工程中采用了应力应变监测技术.以沉管区管道的应变监测作为基本出发点,分析了边界点、弯管区、过渡段、最大挠度区管道单元的轴向、环向、45°方向应力及最大主应力变化趋势,并结合弹性破坏理论,对沉管区管道安全状况做出了评价,提出了基于应变测试技术的管道沉降过程力学监测理论.     

木材干燥过程中应力与应变检测方法初探

[目的]探索木材干燥过程中应力与应变的检测方法。[方法]根据数字散斑相关方法的原理设计一种非接触式检测木材干燥应力的方法,用应变速率表示木材干燥过程中应力状态,研究木材表面测点位移与干燥时间、温度和含水率的关系。[结果]木材测点位移平均速率有一个峰值,温度越低,峰值出现得越晚,说明应变滞后于应力;同一材料、同一温度的平均位移曲线,端部的峰值先于中部出现。木材表面测点位移与干燥时间存在对数关系,与含水率变化呈线性关系。随着时间的推移,干燥速率下降,应变速率变小。[结论]影响木材干燥应力的主要因素有干燥应变速率、干燥温度、含水率梯度和温度梯度。     

木材裂纹尖端应力、应变场的数值分析

借助Ansys有限元软件,采用二维正交各项异性有限元模型,对带有裂纹的正交各向异性白桦试件进行3点弯曲的裂纹尖端应力、应变场的研究。为了较真实的反映裂纹尖端力学情况,分别采用在裂纹尖端进行有限元网格细化法和布置奇异单元法来模拟裂纹尖端奇异场,并将计算结果用Matlab平台下编写的后处理程序进行分析和比较。结果表明:2种方法均可满足工程实际的要求,但在裂纹尖端布置奇异单元法优于有限元网格细化法。     

小湾河水库混凝土面板堆石坝应力应变计算分析

采用有限元分析法,选取秦安小湾河混凝土面板堆石坝坝体典型剖面,利用ANSYS软件建立模型和划分网格,模拟工程实际分期、分级施加荷载,在竣工期和蓄水期2种工况下进行二维有限元应力应变计算,分析了不同工况下坝体最大垂直位移和上下游最大水平位移,坝体最大大、小主应力,面板顺坡向应力及周边缝剪切、拉伸位移的情况.结果表明:垂直位移的变化不如水平位移的变化明显,坝体的应力水平均不高,周边缝的拉伸位移和剪切位移都较小,面板变形协调,坝体位移及应力应变满足安全要求.依据工程实例,此方法计算精度满足要求,方法简便、成果直观.     

金包银围堰三维非线性应力应变分析

“金包银”围堰是一种新型的围堰型式,其具有工程量小、施工快速、稳定性、防渗性好等特点。本文结合土谷塘航电枢纽工程二期 “金包银”纵向围堰的工程实际情况,建立了 “金包银”围堰的三维数值模型,对其进行了三维非线性应力应变分析,分析其在施工工况和正常运行工况下围堰堰体的应力应变规律,并指出薄弱部位,并对混凝土面板配筋的必要性进行了探讨。     

裂纹尖端附近区域的应力应变场分析

主要分析了裂纹尖端附近区域应力和应变场的分布情况，着重研究了裂纹尖端附近断裂过程区内的应力和应变分布。在假定断裂过程区内应力呈线性分布的条件下，利用三个协调条件（塑性奇异性的消除、裂纹尖端在临界条件下的能量平衡及裂纹张开角）分析了断裂过程区的特性，得到了断裂过程区的精确长度。同时，假定断裂过程区中的应变也呈线性分布，确定了断裂过程区中的拉伸应变。根据确定的断裂过程区的长度，修正了J-Q理论，并根据应力和应变连续分布的特点，对裂尖附近应力、应变的弹塑性J积分解作了修正，确定了裂尖附近断裂过程区和弹塑性区中应力、应变场的分布。裂尖附近区域应力、应变场的确定，对于输油气管道裂纹的扩展机理研究，提供了技术支持。     

某高砾石土心墙堆石坝平面有限元应力应变分析

本文介绍了某高砾石粘土心墙堆石坝平面有限元应力应变分析,对两种坝型采用不同本构模型进行了分析比较,特别对防渗心墙的拱效应、抗水力劈裂性能及砼防渗墙应力进行了深入的分析研究,并对水力劈裂的判断标准进行了讨论。结果表明两种坝型均是可行的,心墙抗水力劈裂的能力是有保障的,防渗墙的应力有廊道的较大。这些结论对设计方案的确定有一定的指导意义。     

行星架应力应变理论计算和有限元分析的比较

以单臂式行星架为例,应用理论计算方法对行星架的应力应变进行了分析,并用ANSYS建立了单臂式行星架的有限元模型,针对该型行星架比对了各种网格划分方法的可行性,计算了其应力应变情况,然后比较分析了理论计算方法和有限元方法计算的结果。结果表明,应用有限元方法对行星架进行应力应变分析更符合工程实际应用的需要。     

管材力学性能与应力应变内检测技术及应用

附加应力应变的存在降低了环焊缝对缺陷与管材力学性能差异的容许值,并可导致缺陷扩展直至失效。长输油气管道在途经山地、冻土等地质灾害多发区域时,易受外部载荷影响,导致管道本体承受较大的附加应力,亟需可靠的技术手段以排查管体应力风险,确保管道安全运行。基于全尺寸牵拉试验平台,开展了S355、S235、X65共3种不同管材管道全尺寸试验,对管材力学性能与弯曲应变状态内检测技术的综合应用进行研究。结果表明,管材力学性能内检测技术是一种基于预先磁化的电磁涡流检测新型内检测技术,可以有效检测管材的屈服强度,并据此识别不同管节所使用的管道材料。该技术可用于环焊缝与母材强度匹配性预测,为管材力学性能快速在线检测和后期的完整性评价提供了一种较为新颖的方法。此外,该技术是基于惯性导航检测单元的弯曲应变内检测技术的有力补充,可对管道本体应力应变状态开展全面检测,及时发现并有效预防因附加应力较大而发生的管道失效。（图6,表2,参22）     

膜盘联轴器纯扭转应力应变的一种解析解法

由于膜盘联轴器壁厚极薄,工作时变形较大,非线性较明显,运用小变形条件下的弹性力学方法求解应力应变会有较大误差.考虑到联轴器纯扭转的轴对称性及膜盘轮缘轮毂厚度远较盘面厚度大等特点,可假设膜盘轮缘与轮毂完全刚性,膜盘盘面圆半径变形前后不变并运用其他通用的力学假设,就可对大变形纯扭转条件下膜盘联轴器的应力应变进行分析求解,得出任意膜盘型面应力应变的分析解.对双曲线型、梯型及等厚度型三种典型的膜盘型面的计算结果表明:双曲线型面是膜盘抗扭的理想型面,其应力分布完全均匀,无应力集中现象.对双曲线理想型面的偏离越大,膜盘应力越向内缘集中,变形加大.这为膜盘联轴器的设计提供了重要的理论依据.     

热水锅炉管板及人孔周边应力位移分析

对锅炉结构进行了有限元分析 ,给出了管板、人孔周边应力与位移的分布 ,为锅炉结构的合理设计提供了可靠的理论依据     

石油修井机井架的有限元应力应变分析

对修井机井架进行有限元分析,同时对井架在工作过程中的应力、应变分布进行分析。得出最大应力在前大腿与天车下第一层门框连接处,并针对危险截面的应力情况提出了更合理的设计方案,这对于井架的改进和优化设计具有借鉴和参考意义。     

马尾松在冰雪荷载下的应力分析

以浙江省富阳市中国林业科学研究院亚热带林业研究所林场的马尾松为研究对象,讨论其在冰雪荷载下的应力应变情况；通过分形理论和VB编程联合建立马尾松三维力学结构模型,然后利用有限元理论对其在冰雪荷载下的应力应变进行分析.由该模型构想出3种分枝结构模型,即单向偏心分枝模型、双向偏心分枝模型、对称的单向偏心分枝模型,从这3种模型的应力应变、位移图得出马尾松在冰雪荷载下的优化结构模型:在树干和分枝直径比较接近的上部,受力最合理的是有对称分枝的单向偏心分枝模型,受力最不合理的是双向偏心分枝模型；在树干和分枝直径尺寸相差较大的下部,破坏一般出现在树干与分枝的节点处.据此建立了马尾松结构受力模型,并对其进行了应力分析,优化了单株马尾松树木结构模型.     

基于等效应力法的不同拱圈厚度拱坝承载力仿真分析

【目的】研究2种不同体型拱坝在基本荷载和特殊荷载组合的几种工况下,拱坝结构各个部位的受力和位移情况,为拱坝在选型期体型的确定以及大坝运行期的极限承载力和破坏机理研究提供参考依据。【方法】应用大型有限元软件ANSYS建立拱坝三维有限元模型,模拟并分析方案1和方案2不同体型坝体在各个工况下的应力应变情况,利用有限元等效应力分析方法,对计算结果进行二次计算,以消除有限元计算中出现的应力集中现象。【结果】2种不同体型坝体在工况1条件下,除第1主拉应力外,其他部位均满足基本荷载组合的拉应力控制标准,第3主压应力均满足基本荷载组合的压应力控制标准;使用等效应力法计算后,方案1左右坝肩的应力集中范围由高程1 134～1 146m变为高程1 119～1 146m。【结论】拱坝的坝体体型可以同时通过改变拱圈中心角和半径使坝体变薄,在满足坝体稳定的前提下,小圆心角薄体拱坝坝型受力状态更好,不仅能充分发挥材料的抗压性能,还能有效的减小坝体位移及拉应力区范围,可以满足工程运行需求,并符合应力控制标准的规定。     

基于概率理论的连续管钻井调整工具面扭矩预测方法研究

为研究不确定性因素对连续管钻井(CTD)过程中调整工具面扭矩的影响,构建了基于概率理论的分析方法预测调整工具面扭矩的基本思想。在建立调整工具面扭矩模型的基础上,采用Monte-Carlo法对钻压、地层摩擦因数、井眼曲率等参数的随机性进行了模拟统计试验,得到了各参数及等效接触力的分布形式,并推导出调整工具面扭矩的概率分布函数。通过现场实例分析了参数的随机性对CTD调整工具面扭矩不确定性的影响,并与实测扭矩进行了对比分析。结果表明,不确定性分析方法预测的调整工具面的扭矩不是单一曲线,而是与累积概率有关的区间,区间窗口的大小与参数信息的精确程度有关,置信水平越高,扭矩预测区间的窗口越大,反之,置信水平越低,扭矩预测区间的窗口越小。预测结果与实测扭矩具有较好的一致性,说明采用概率理论预测扭矩更加科学合理。该方法对CTD定向过程中的扭矩预测以及CTD定向工具的设计及应用具有一定的指导意义。     

火灾后预应力混凝土连续板力学性能试验与分析

完成了7块火灾后两跨无黏结预应力混凝土单向连续板受力性能试验.基于试验结果,拟合出火灾后预应力混凝土连续板中无黏结筋剩余应力、极限应力的计算公式,提出了火灾后预应力混凝土连续板正截面承载力计算公式.根据火灾下温度场分布沿板厚方向将截面分条带,引入火灾后钢筋、混凝土本构关系,基于截面轴力、弯矩平衡,获得了火灾下预应力混凝土板任意截面的弯矩-曲率关系全曲线.基于支座变形协调方程,可用割线刚度法对支座反力进行迭代求解,计算板在外荷载(曲率荷载)与支座反力共同作用下的弯矩、挠度和支座位移,进而对截面曲率积分可求得连续板的变形.试验结果表明:初始有效应力越高、受火时间越长,火灾后连续板预应力钢丝应力损失越严重;保护层厚度越小、受火时间越长、荷载水平越大,火灾后板跨中截面承载力降低幅度越大;受火时间越长、荷载水平越大,板中支座截面承载力降低幅度越大.     

一类光滑加权块l1 算法的收敛性分析与数值仿真实验

给出了求解块稀疏压缩感知的光滑加权块l1 算法的理论分析,并通过数值仿真实验与3类具有代表性的l1- magic算法、SL0算法和FPC-AS算法进行了对比.实验结果表明,基于块结构的光滑加权块l1 算法能更加有效地 处理块稀疏信号.     

气液通用的连续循环阀的有限元分析与测试

连续循环钻井技术是能在接单根或立柱以及起下钻过程中保证钻井循环介质的连续不断的注入、维持恒定的钻井循环排量和当量循环密度、避免井下压力波动引起复杂事故发生的一项新技术,其中连续循环阀钻井系统是最为容易实现的方式,该系统的核心是连续循环阀。介绍了一种气液通用的连续循环阀,并采用ABAQUS有限元软件对连续循环阀本体和旁通阀进行强度校核,确保工具的安全性,最后通过室内气液密封测试证实其密封可靠性。该连续循环阀在苏76-43-35井上成功进行连续循环钻井测试,实现了接立柱过程中钻井液连续循环的目的,为降低压力敏感井、复杂结构井的施工难度提供有力技术支撑。     

翻转犁限位块形状的反求分析与设计

以JD型液压翻转犁为模型机 ,运用反求工程技术 ,对其限深轮换位机构的限位块进行反求分析和研究 ,建立了其结构形状优化设计的数学模型 ,为零件的形状优化提供了一种新的思路和方法。同时将反求结果用于1LF— 335液压翻转犁 ,该犁已投入批量生产 ,限位块工作性能良好。