国内外长输油气管道失效对比北大核心

全球油气长输管道正向着更大口径、更高钢级、更高压力方向发展,一旦发生失效事故将会导致重大经济损失、人员伤亡及环境污染。通过对美国、欧洲以及中国石油油气长输管道失效数据的收集、整理、统计,采用国际通用的曝露值及5年移动平均失效率计算方法,计算国际管道管理较为成熟的美国、欧洲失效频率,并与中国石油管道失效频率进行对比,以提高中国管道安全管理水平。对比分析国内外长输管道失效原因,寻求中国油气管道关键安全技术与管理对策,不断优化中国管道管理体系,对中国管道企业乃至整个油气管道行业调整风险减缓措施和提高安全管理水平都有重要意义。     

基于Hashin模型的甘蔗剪切仿真

使用有限元方法对甘蔗剪切过程进行仿真,研究刀片几何角度对甘蔗断面形态的影响。通过编写VUMAT子程序,将Hashin单向纤维复合材料失效准则应用于甘蔗剪切过程的仿真。仿真包括甘蔗剪切过程的断裂形态、剪切过程的最大剪切力、刀片楔角、后角和间隙对剪切断面的影响。结果显示,断裂形态仿真结果与已有的试验和仿真结果一致,最大剪切力为270 N;刀片楔角从30°减少到5°,可使甘蔗的上下断面都趋于平整;刀片具有正的后角,会使下断面平整;2 mm刀片间隙的存在,导致甘蔗下部断口接近静止刀片一侧出现撕裂。     

风电变桨轴承套圈应力及失效分析

某风场风力发电设备中部分变桨轴承在使用2年后轴承外圈安装孔处产生裂纹,裂纹宽度约5mm。基于赫兹接触理论建立静力学平衡模型计算了双排4点接触球轴承每个滚动体的载荷分布情况,使用有限元方法计算了在倾覆力矩的作用下套圈安装孔位置应力分布情况。结果表明,在安装孔附近螺栓松弛4颗的情况下安装孔位置的拉应力达到415.35MPa,代入ASME疲劳设计曲线得出的寿命不能满足实际工作需要,螺栓的松弛是导致套圈开裂的原因。该研究对实际变桨轴承工作有一定的指导意义。     

随机载荷作用下的曲轴工作可靠性分析

考虑到试件在实际工作中载荷循环特征的分散性对其疲劳寿命的影响,建立了一种以应力幅值和应力均值为基本随机变量的二维应力-强度干涉模型.讨论了该模型建立的原理,给出了干涉模型的几何示意图以及极限状态方程.应用该模型对S195型柴油机曲轴的失效概率进行了蒙特卡罗求解,其结果与实际统计的失效概率吻合较好.根据多种情况下的模拟数据,分析了曲轴强度均值及变异系数对其工作可靠性的影响.     

冲压发动机C/SiC喷管承压失效研究

新型三维编织碳/碳化硅复合材料存在较强的各向异性,而各个方向的性能数据积累不足,复合材料的强度计算方法尚不完善,为了发现新型三维编织碳/碳化硅复合材料在冲压发动机喷管中应用可能遇到的问题,并找到相应地解决措施,开展了这种复合材料应用于冲压发动机喷管的承压强度计算和承压实验研究。对承压实验中出现的低压破坏情况进行了分析,分析了低压破裂的原因,提出了改进措施。分析结果表明:C/SiC喷管喉部密度较低,导致强度较低,承载能力下降,是首次强度验证实验过程中该局部破坏的原因；为提高喷管强度,需要通过其形状设计并控制沉积流场,保证其喉部的沉积密度达到1.9g/cm³以上。对改进后的喷管进行了实验验证,实验结果与计算结果基本一致,满足要求。因此,在实际应用中应对喷管喉部和纵向密度的分布进行工业CT无损检测,确保喷管密度的分布均匀。      

电子油门在拖拉机上的应用及失效问题分析

介绍了拖拉机用电子油门的结构及工作原理，阐述了电子油门在拖拉机上的应用注意事项；对某拖拉机在运行过程中出现的电子油门失效问题进行了分析和诊断，在此基础上，总结了拖拉机用电子油门的常见电气故障及原因，为拖拉机用电子油门的电路故障提供了解决思路和方法。     

树木对干旱胁迫及复水的生理生态响应研究进展

树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程，不仅可以改变森林的结构和功能，还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下，树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象，从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下，树木死亡的生理机制以及干旱—复水过程中树木各个器官的生理生态响应还未探明，这一科学问题也是当前世界的前沿问题。树木的干旱致死机制至少有3种假说：水力失效、碳饥饿和生物攻击假说。水力失效假说认为在干旱胁迫环境下，树木木质部栓塞达到阈值后无法恢复水分传导从而使得树木脱水干燥死亡；碳饥饿假说认为树木在干旱胁迫环境下，气孔紧缩甚至关闭，树木不能进行光合作用产生有机物，但树木为了维持自身正常的生长发育及新陈代谢，使得树木自身可利用碳耗竭；生物攻击假说认为干旱胁迫影响生物因子的分布及生长速率等，使得树木易受到昆虫和病原体的攻击，从而导致树木的死亡。3种假说都已经被证实可以解释一部分树木死亡的现象，但是又不足以解释所有树木在干旱胁迫环境下死亡的现象，特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系，对水力失效假说中木质部栓塞具体的生理过程进行整体阐述。然后，讨论长...