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关键词： 闸首   三维有限元分析   非线性土体   修正摩尔—库伦模型   应力分析  

摘要： 本文针对某个需要改建的船闸工程,基于MIDASGTS-NX有限元软件,建立该船闸上闸首整体式结构的三维有限元模型,地基土采用非线性土体材料即修正摩尔-库伦本构模型,计算在不同工况下上闸首结构的受力情况,从而得出上闸首结构的位移及应力分布规律,其内力结果在后续闸首结构优化设计和配筋计算时能够提供可靠的理论依据,为今后类似的船闸工程有限元计算方面提供一定的借鉴参考。

关键词： 波形拱   施工顺序   应力  

摘要： 为分析梁、拱的施工顺序对某波形钢箱拱桥成桥状态下关键受力构件的影响,运用有限元软件midas Civil建立全桥有限元模型,对比分析不同施工顺序下,拱桥成桥状态中关键受力构件的应力情况,明确合理的梁、拱施工方案。结果表明:在采用先梁后拱的施工方案时,主梁受力的安全性显著增强;在不同施工方案中,钢箱拱、混凝土拱及吊杆的应力差异不大;考虑施工现场实际情况、施工安全性、工期等因素,先梁后拱的施工方案优于其他方案。

关键词： 顶驱下套管装置   密封胶筒   有限元分析   应力分析   试验验证  

摘要： 密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。分析了密封胶筒的密封原理,研究了动态过程中密封胶筒几何形态及应力状态的变化特性。并对密封胶筒进行了力学分析和强度校核,结果表明:当密封最大泥浆压力时,胶杯最大应力为15.77 MPa,骨架最大应力为370.3 MPa,表明密封胶筒强度满足设计要求。最后通过应用试验检验密封胶筒的密封效果,验证了仿真计算各项数据的准确性,表明此密封胶筒性能满足现场使用要求。

关键词： 四川盆地   超深井   超高压   伸缩节   测试管柱   管柱强度   应力分析  

摘要： 四川盆地东北部地区中二叠统茅口组是中国石化超深层气藏勘探开发的重要层位,具有埋藏深、高温、超高压、硫化氢含量高的“四高”特点,原有的深层测试管柱性能、结构等难以满足茅口组超深、超高压储层测试需求,管柱面临性能差及安全系数低的难题,测试管柱设计难,测试风险大。针对上述难题,根据川东北地区茅口组勘探评价的实际需要,通过伸缩节受力分析、管柱力学行为分析和管柱强度校核,对伸缩节数量和位置进行优化,形成了一套适用于超深井、超高压测试管柱的校核方法。现场应用表明:(1)考虑活塞效应、屈曲效应、鼓胀效应和温度效应及伸缩节对井下测试管柱受力和变形的影响,建立了高温、高压、超深井、带伸缩节测试管柱的力学模型;(2)通过优化设计的测试管柱在高温、高压井中,成功完成了酸压施工和压力温度资料的获取,验证了管柱强度校核方法的可靠性。研究成果为保障川东北地区茅口组超深气藏的安全高效勘探开发提供了有力支撑,对于推动深层油气资源的勘探开发具有重要意义。

关键词： 雨课堂平台   线下授课   工程力学   创新教学模式   混合式教学  

摘要： 本文基于“雨课堂平台+线下授课”耦合视域的教学环境,设计了“学生为主体一教师为驱动一问题为导向”的时空学习载体,构建了线上线下有机融合的课前预习、课堂教学及课后任务的整合学习发展型教学模式,并以我校应急技术与管理专业《工程力学》课程静力学部分为背景,定性评价了新型教学模式在现有实践中实施的有效性。实践表明:新型教学模式从学习目标导向、学习重视度、师生契合度、学生参与度、学习者地位、环境氛围、雨课堂平台使用等多维度激发了学生对学习的浓厚兴趣,为今后安全科学以及类似专业课程、专业教学及教学管理上应用该教学模式做出了有益探索。

关键词： 渤海稠油   井下多元热流体发生器   有限元分析   应力  

摘要： 井下多元热流体发生器可将燃料与空气在井下进行燃烧,产生高温高压烟气将混合掺入的水汽化,形成复合热流体注入地层。井下多元热流体发生器位于井下1000m处,工作过程中,管柱受温度效应、鼓胀效应、活塞效应、螺旋弯曲效应的影响出现蠕动,对井下多元热流体发生器产生轴向力,影响其安全运行。本文根据发生器结构特征,建立计算模型,设置边界条件,模拟发生器在400℃、25MPa工况下,对其施加70t轴向拉力或30t轴向压力,发生器的头部与壳体焊缝连接处、壳体、输出止回阀与壳体螺纹连接处应力分布情况,分析其是否可满足井下工况,并指导发生器材质选择。模拟结果表明,目前头部与壳体焊缝连接面、壳体、壳体与测温短接焊缝连接面及止回阀螺纹段最大应力数值均超过许用应力,且超过Rp0.2数值,但从断裂强度判断,分析对象强度评价属安全,但后续建议提高发生器材质强度、增加薄弱点壁厚,保证发生器作业强度安全余量。

关键词： 碾压混凝土拱坝   三维有限元   位移场   应力场  

摘要： 碾压混凝土拱坝以其经济性和良好的结构性能在水利工程中广泛应用,但其复杂的施工过程和材料特性使得其应力分布和变形预测成为难题。文章建立了山口岩碾压混凝土拱坝三维有限元分析模型,该模型充分考虑了材料的非线性、施工分层及温度变化对坝体性能的影响,实现了对坝体内部应力、应变及温度场的准确模拟。研究结果表明:坝体结构在不同运行工况下位移幅度较小,坝体结构最大主拉应力和最大主压应力均未超过混凝土材料强度允许值,符合规范要求,通过三维有限元分析,有效揭示碾压混凝土拱坝复杂力学行为,为坝体结构优化、施工质量控制和安全评价提供科学依据。

关键词： 面板堆石坝   深覆盖层   防渗结构   三维有限元   变形   应力  

摘要： 坝基防渗是影响超深覆盖层上高面板坝建设的关键技术问题之一。笔者以建于93m深覆盖层上165m高的某面板坝为例,基于河海统一广义塑性模型和参数,采用三维有限元法对坝基混凝土防渗墙-连接板-趾板的防渗方案进行弹塑性应力变形数值计算,并将计算结果与现场实测结果进行对比分析。结果表明,大坝防渗结构的变形与应力均在安全范围内,防渗结构设计方案可行;计算值与实测值两者变化规律基本一致且量值吻合较好,说明大坝计算预测精度较高。研究结果可为同类面板堆石坝的设计和建设提供参考。

关键词： 暖通空调管道   应力分析   支撑优化   支吊架   硬连接  

摘要： 暖通空调管道各个区域的应力大小差异明显,由于管道系统支撑措施不到位容易直接影响管道的正常使用与安全运行。本文对无锡圆融广场A地块MALL施工安装工程中的管道支撑情况进行了分析,通过管道应力分析发现,建筑暖通空调管道系统中存在着应力分布不均、泵口应力超标、支吊架失效与管道位移的问题,严重影响了管道的安全运行。在确定工程关键参数后,本研究对主要风险问题进行针对性调整,并选择以硬连接技术进行工程应用,技术应用后对管道系统整体应力情况进行了计算分析,结果表明,在支撑优化后暖通空调管道系统中89.4%的管道节点应力占比能够维持在30%以下,验证了本工程中管道支撑优化措施的有效性。

关键词： 闸阀阀体   应力分析   变形   优化   有限元  

摘要： 针对方形阀体结构和载荷复杂、常规计算很难做到精确的强度设计的问题,对某大型闸阀阀体进行有限元数值模拟,分析不同工况下的应力大小和分布,并根据ASME Ⅷ-2,2013进行强度评定。为保证闸阀的密封性和阀门的动作性能,研究阀体变形,建立管道负载系数刚度指标,对结构薄弱处进行优化。结果表明:优化后闸阀强度提升30.6%,抗管道负载能力增强至2.2倍。