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关键词： 超高压蒸汽管道   应力分析   CAESAR II软件   拟合公式  

摘要： 在石油化工领域,超高压蒸汽主要用于乙烯装置裂解气压缩机的透平驱动,其输送管道具有温度高、压力高、管径大的特点。借助CAESAR II软件,在满足美标ASME B31.3要求的一、二次应力强度校核条件下,对不同管径的超高压蒸汽管道轴向位移、补偿弯臂长、补偿弯延伸量、补偿弯垂直载荷、固定端水平推力等方面进行应力分析,并进行归纳总结,分别提出了拟合公式,对工程设计领域,尤其是在前期可研、总体设计及基础工程设计阶段的工作具有一定的参考和借鉴意义。

关键词： 立体停车库   立柱   混合罚函数法   结构设计   应力分析  

摘要： 对树形立体停车库的立柱进行结构设计及优化。以占地投影分别为长2.4 m、宽0.7 m和高8.5 m为设计基础尺寸。立柱简化模型同时考虑各部件总重F;引起的轴向应力,以及悬挂的载车板和车辆共同引起的弯曲应力的影响,最大应力容易发生在立柱根部,计算结果为63.06 MPa,小于许用应力117.5 MPa,顶部最大挠度位移为8.93 mm,远小于规范值113.90 mm。在满足强度和挠度位移的要求下,利用惩罚函数法对立柱主支撑进行尺寸优化,对优化后的模型进行实测与软件分析对比。同一工况下,利用测试仪器采集立柱根部应力变化数据与软件分析相比较,相同位置处的应力,实测与模拟分析结果偏差10%以内。通过有限元分析与实际应力测试相结合的方法对立柱结构进行了设计与分析并利用混合罚函数法进行优化,对比分析结果证明了该方法的有效性,为该类项目的分析提供一定的手段和参考。

关键词： SiC阻氚涂层   表面多重裂纹   应变能释放率   应力  

摘要： 在聚变反应堆中阻氚涂层服役期间,涂层表面的裂纹性能以及基底粗糙度是制约涂层服役周期的关键因素。基于Abaqus有限元模拟软件,构建了SiC/316L不锈钢阻氚涂层系统模型。通过对基底表面粗糙度的引入,重点分析了基底粗糙度和涂层表面裂纹之间的关系。结果表明:基底粗糙度对涂层表面裂纹的应变能释放率有显著的影响。当裂纹位于波峰时,应变能释放率最大;当裂纹位于波谷正上方时,应变能释放率最小。相比于光滑交界面,沿着粗糙界面的应力受到了一定程度的抑制效果,呈现降低的趋势。

关键词： 温度   圆柱壳   应力   端口变形  

摘要： 为研究明确温度对舰船总段端口变形的影响规律,建立典型圆柱壳有限元模型,对比分析不同边界条件、不同壳板参数、不同肋骨参数,以及耦合重力因素前后,环境温差从-60℃~+60℃(间隔10℃)变化时,圆柱壳的应力及端口的变形情况,并在此基础上提出温度对圆柱壳结构应力及端口变形的影响规律。本文对指导舰船总段模块化设计与建造,开展精度分配和精度控制有一定的指导意义。

关键词： 膨胀波纹管   焊接   焊缝   应力   应变  

摘要： 膨胀波纹管通过焊接连接在一起,焊缝的膨胀性能直接决定膨胀波纹管整体的膨胀性能。为了解焊缝的膨胀性能,在介绍手工焊和自动焊2类膨胀波纹管焊接工艺的基础上,利用弹塑性力学及有限元法模拟了?149.2 mm 8字形膨胀波纹管焊缝的膨胀过程、分析了焊缝的膨胀性能,并通过膨胀波纹管的试验井试验和现场试验进行了验证。由模拟分析及试验可知:膨胀波纹管膨胀过程中焊缝应力和应变最大点在波谷处的管壁外侧;焊缝和膨胀波纹管本体的应力和应变随内压变化的规律相同,焊缝的应力和应变始终大于膨胀波纹管本体,加压至30 MPa时?149.2 mm 8字形膨胀波纹管及焊缝依然在安全范围内;?149.2 mm 8字形膨胀波纹管采用液压膨胀方式加压至18 MPa即满足机械膨胀要求。研究结果表明,采用现有焊接工艺获得的焊缝满足现场膨胀需求,通过模拟获得的膨胀过程中膨胀波纹管焊缝应力和应变的变化规律与试验结果基本吻合,这对现场应用膨胀波纹管具有一定的指导作用。

关键词： 深层页岩气   温-压耦合   密簇压裂   套管应力   数值模拟  

摘要： 为了研究深层页岩气压裂井套管应力的影响因素,采用数值模拟的方法,分析了温-压耦合作用、天然断层滑移和“密簇”压裂对套管应力的影响。研究结果表明:温-压耦合作用下,套管所受最大等效应力显著提高,且呈现出先快速下降后快速上升直至达到稳定的动态变化,套管应力随井筒内温差的增大而增加;套管在断层面处极易屈服变形,当断层滑移距离超过3 mm后,套管在断层面处开始受到明显的剪切应力,套管变形量随着滑移距离的增加而呈线性增长;簇间距离越小,套管内壁所受最大等效应力越大,“密簇”压裂还会增加套管所受应力的不均匀度,当射孔簇数从3簇增加到8簇时,应力离散度增幅达到29%。研究结果可为深层页岩气井水平段压裂过程中套管的损坏防治提供参考。

关键词： 联接桥   后铰座   应力分析   螺栓断裂  

摘要： 针对烟台港客滚码头原D2联接桥发生后铰座螺栓断裂和铰轴座预埋铁板地脚螺栓断裂而导致后桥体翘起的问题,对原有的后铰座进行改造。对以往的螺栓断裂事故进行分析,判断造成螺栓断裂的原因是螺栓长期受交变应力而疲劳断裂。对联接桥后铰轴座所受的水平面扭力和垂直面拉力进行分析,得出导致螺栓断裂的具体原因。结合螺栓断裂原因对分体式后铰座进行改造,将分体式后铰座改为整体式后铰座,使其不需要铰轴座连接螺栓,从根本上消除发生铰轴座连接螺栓断裂事故的可能性,从而大幅提升联接桥后铰轴座的安全性、可靠性。

关键词： 数值模拟   填筑层数   土石坝   变形   位移   应力  

摘要： 土石坝的施工过程大多采用分层碾压,逐级填筑的方式进行,为探讨施工仿真中分层填筑层数对土石坝应力变形的影响,文中选取不同高度的土石坝,将同一土石坝分成不同层数填筑,采用有限元软件MIDAS GTS NX进行不同填筑层数的施工过程模拟。分析分层层数对土石坝竖向与水平变形的影响,其研究成果可为土石坝填筑模拟提供一定的参考依据。

关键词： 水闸   锁定装置   简支梁   应力  

摘要： 针对传统悬臂式锁定装置依靠启闭机的摩擦制动力控制工作闸门时产生不可逆磨损、叠梁式检修闸门日常无运用情况下存放及往复搬运问题,对悬臂式锁定装置进行优化设计,改用简支梁式锁定装置,解决了工作闸门长期悬挂锁定与检修闸门存放问题。当工作闸门需长期悬挂时,可直接锁定于闸墩之上,占地小、方便推拉操作,能够有效防止连续长时间制动对卷扬式启闭机或电动葫芦产生的疲劳损伤,提高使用寿命。

关键词： AlN衬底   AlGaN/GaN HFET   迁移率   应力  

摘要： AlN与其他常见衬底材料(如蓝宝石或碳化硅)相比,具有与GaN晶格失配低、衬底与外延层间的应力小等特点,在制备高温、高频、高功率电子器件方面都有着非常广泛的应用前景。本文采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在AlN衬底上的外延生长了AlGaN/GaN HFET材料。通过高分辨率X射线双晶衍射仪、非接触霍尔、拉曼光谱对外延材料进行了对比分析。结果表明,GaN材料的(002)和(102)晶面摇摆曲线半高宽分别为69弧秒和534弧秒,AlGaN/GaN HFET外延材料二维电子气迁移率达到1,572cm2~/V·s,AlN衬底上外延的GaN应力为0.089GPa,在AlN衬底上实现了高质量的AlGaN/GaN HFET外延材料生长。