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关键词： 采空区   输气管道   应力   形变   有限元  

摘要： 地下煤矿的开采过程中,土地沉降使上方已建成的输气管道承受额外的载荷,产生一系列安全隐患。为了研究采空区沉降对输气管道的影响规律,文中使用有限元分析软件模拟了沿着管道轴线开采和垂直于管道轴线开采2种开采方式,分析管道变形以及应力变化情况。结果发现,沿管道轴线方向开采时,管道受到等效应力变化更加稳定。垂直于管道轴线方向开采,能使管道承受最大形变的位置保持不变,便于后期维护。在垂直管道轴线开采时,随着开采宽度增加,管道中间区会从整条管道中的最小受力区域变为最大受力区域。

关键词： 盘式摩擦副   微织构   摩擦磨损   参数优化   转速   应力  

摘要： 为探索提高盘式摩擦副抗摩擦磨损性能的有效途径,以斜盘柱塞泵配流副为研究对象,综合运用仿真分析及试验研究方法对比分析了面积织构率和截深形状相同条件下,椭圆开口和圆形开口离散凹坑微织构及沟槽形微织构配流副的摩擦因数随织构形貌、转速和压力的变化规律。研究结果表明:摩擦因数随转速的增大而显著降低,随压力的增大而降低,椭圆开口离散凹坑微织构为三种微织构中提高配流副性能最优者。对椭圆开口离散凹坑微织构进行多目标参数优化,得出的最优参数为:椭圆开口长轴半径为452μm、短半轴为187μm、径向中心距为0.7 mm。试验结果表明,优化后的织构在不同工况下较优化前摩擦因数和磨损量均有不同程度的降低。

关键词： 氨合成装置   锅炉给水预热器   有限元模型   应力分析   弹簧刚度系数  

摘要： 基于ANSYS软件中的APDL语言建立了锅炉给水预热器的结构与热分析有限元模型,通过热态操作载荷工况对模型进行了热-结构耦合应力分析,依据标准ASME第Ⅷ卷第2册第5部分对锅炉给水预热器与氨合成塔直连管口处进行了应力强度评定。计算结果表明:合理地布置支座位置,选择合适刚度系数的弹簧支座,可以实现热态操作载荷工况下设备基本处于水平状态,直连管口处应力强度评定合格;支座与壳体连接处有较高的应力,因此在对支座选材、保温、制造及检验等过程中须做好严格的质量控制。模拟计算结果可为该类与氨合成塔直连锅炉给水预热器的设计提供一定的参考依据。

关键词： 直埋供热规范   直埋供热管道   直埋敷设方式   应力分析  

摘要： 随着我国长输供热工程的相继实施,大口径直埋供热管道因为口径、压力、温度增大,管道应力问题更加凸显,有必要深入研究大口径直埋供热管道不同安装方式的热应力问题。主要从设计理论、应力分析体系等方面对国内外规范进行对比,分析我国规范与国外规范的异同,以期为直埋供热管道设计提供有价值的参考和借鉴。

关键词： 网状吊索   拱梁结合部   应力分析   构造优化  

摘要： 以跨径160 m 的网状吊索系杆拱桥为背景,对其拱梁结合部建立空间有限元模型并进行了计算分析。结果表明,各工况下局部应力分布水平相近,拱梁结合部区域最大MISES应力约为249.5MPa,未超过材料强度,受力满足规范要求。根据应力分布规律对拱梁结合部构造设计提出了优化措施,对于类似的网状吊索系杆拱桥拱梁结合部设计,具有一定的参考意义。

关键词： 防坠落保护   结构有限元分析   应力分析  

摘要： 目前,高压输电线路高空作业人员攀登杆塔多采用双钩或安全腰带和后备保护绳交替保护的方式。针对该类作业劳动效率低、劳动强度大等问题,本文设计一种无人机搭载的用于高空作业后备保护的挂架,通过无人机搭载将挂架安装在铁塔塔材上,配合绝缘绳索为人员爬塔提供防坠落保护,从而降低劳动强度和人员高处坠落的风险。本文采用向量式有限元(VFIFE)模型对无人机协同后备保护装置进行研究,基于向量式有限元建立后备保护装置的运动控制方程,并利用中央差分法求解结构的动力响应。仿真结果表明,在静荷载和动荷载的叠加作用下,输电高空作业无人机协同后备保护装置的结构设计和机械强度合理有效,可以作为高空作业人员防坠落保护装置来提高作业安全性。

关键词： 河谷下切   应力场   卸荷  

摘要： 河谷下切的卸荷应力分布特征一直是水电工程关注的焦点之一。通过Geo-studio模拟多期次河谷下切后重力应力场的分布特征,分析认为河谷下切过程中仅距坡面一定深度范围内发生明显的应力重分布,主要表现为主应力方向的偏转和量值变化,而河谷及坡体深部主应力量值基本不随河谷下切过程而发生变化,河谷表层稍有卸荷现象,但程度很低。同时,软弱夹层的存在会使得夹层内岩体应力明显松弛,而在相邻硬岩中出现应力增高,但对远处岩体影响不大。

关键词： 超限高层建筑   剪力墙结构   抗震性能化设计   动力弹塑性分析   应力分析  

摘要： 8度区某办公楼项目采用剪力墙结构体系,房屋总高度143.7m,存在两项超限,分别为高度超限和第四层刚度突变。设计时在保证超限结构满足现行规范要求的同时,还要使结构两个方向的动力特性相近。选用YJK和Midas-building软件对结构进行计算,计算内容包括多遇地震反应谱分析、多遇地震弹性时程分析、设防地震下墙肢名义拉应力验算、罕遇地震弹塑性时程分析。并对结构关键部位进行了剪力墙模型以及实体单元模型的补充验算,保证了结构设计的可靠性。结果表明:通过合理的结构平面布置,提高了结构效率,使结构在多遇地震和罕遇地震作用下都能保证良好的抗震性能,安全可行。

关键词： 采空区   输气管道   沉降变形   应力  

摘要： 为研究采空区引起的地质沉降对埋地输气管线安全运行的影响,以补连塔煤矿及上覆管道为研究对象,采用实体单元构建三维数值模型,分析管道在不同开采深度、煤层厚度以及开采长度下的应力、应变和位移变化。结果表明,采空后坍塌区域的土体以水平和垂直2种方式向采空区移动,且垂直方向位移远大于水平方向位移;开采深度越浅、开采量越大时,管道所受应力越大,位移量越大。通过对实际双煤层采空区模拟计算,得到此时管道最大等效应力小于管材屈服强度,管道仍处于安全状态。

关键词： 内肋增强   聚乙烯螺旋波纹管   排水管道   抗震性能   地震波   有限元分析   应力分析  

摘要： 为推动内肋增强聚乙烯螺旋波纹管在地震带区域的建筑和基础设施中的应用并为其提供抗震评估依据,文中采用有限元仿真分析方法,分析了内肋增强聚乙烯螺旋波纹管的抗震性能。从管道和土体特征入手,建立了土-管动力本构有限元模型,选取了合适的地震波进行时程分析,并考虑了土体与管道的相互作用。时程分析结果显示,在9度地震设防烈度下,600 mm直径、埋深4 m的管道在各个方向上的应力和变形均较小,最大应力远低于材料的应力标准值,表明管道具有足够的抗震性能。