GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中棘轮评定方法的解读及应用

针对防止承受复杂循环载荷的承压设备和部件发生棘轮失效的重要性,各国标准给出了相应的评定准则。我国新修订的压力容器分析设计标准GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中对棘轮这一重要失效模式给出了弹性分析、简化的弹塑性分析和弹塑性分析等3种评定方法,对该标准中3种棘轮评定方法的分析要求及修订的理论背景进行了详细的解读和探讨,通过算例着重介绍了新标准中简化的弹塑性方法和弹塑性方法的应用,并验证了棘轮评定中的这两种方法的一致性,旨在为工程设计人员更好地理解新标准提供参考。

一种解决馈线间联络点电能计量问题的方法

研究设计了一种小型模块化的馈线终端数传装置,解决了传统10 kV联络点电能计量装置安装困难、需停电以及成本高的问题,实现了联络点电能量的双向计量与采集传输以及联络点互供互倒电量的正确分摊计算。

2023年ASME PVP会议简介

美国机械工程师协会(ASME)压力容器与管道(PVP)会议是全球压力容器与管道领域的国际顶级会议,由美国机械工程师协会主办。主要介绍了2023年在美国亚特兰大举行的ASME PVP会议的主要内容,包括主题和分议题;同时,还对比了2021~2023年美国、中国、日本等主要国家在PVP会议上的论文收录和研究领域情况;分析了压力容器和管道领域的发展趋势和热点问题。最后,介绍了中国在本次会议上的获奖情况,并综述了近年来中国学生论文竞赛的情况。

含缺陷结构的塑性极限分析

结合极限分析中的数学规划理论和有限元技术，提出了三维含缺陷结构极限分析的数学规划方法，并采用罚函数法引入塑性不可压条件．对于考虑多组独立变化载荷联合作用的情况，提出了加载路径射线辐射求解方案，并基于这种射线辐射状的加载路径，推导了多组载荷联合作用下结构塑性极限上限分析的数学规划格式，编制了相应的有限元程序．文中的数值结果表明了该方法的正确性与有效性．

三维弹塑性结构下限分析的边界元方法

基于极限分析的下限定理,建立了用常规边界元方法进行三维理想弹塑性结构极限分析的求解算法· 下限分析所需的弹性应力场可直接由边界元方法求得· 所需的自平衡应力场由一组带有待定系数的自平衡应力场基矢量的线性组合进行模拟。

含凹坑缺陷圆柱壳的数值极限分析

使用文［１］提出的三维结构塑性极限分析的一般计算方法，我们对含凹坑缺陷的圆柱壳进行了数值极限分析．对凹坑和筒体各种组合的几何参数，本文给出了筒壳极限压力的上限．计算结果与现有的理论、实验和数值解进行了比较．本文调查和评估了各种形状和尺寸的凹坑对筒壳极限承载能力的影响规律，研究了对应于不同凹坑尺寸的筒壳两种典型的破坏模式．根据以上数值结果，本文采用几何参数Ｇ来反映凹坑各参数对筒壳极限压力的综合影响，并给出了估计带凹坑筒体极限压力的拟合公式．

复杂结构塑性极限分析的修正弹性补偿法

弹性补偿法(ECM)是结构塑性极限载荷分析中一种简单有效的方法,但对复杂结构,其计算结果往往存在较大误差。采用Banach不动点原理,分析了ECM法计算下限极限载荷时存在的收敛性问题,指出只有在弹性模量迭代序列满足压缩映射条件时,才能得到极限载荷的较好的逼近值,从而提出复杂结构极限分析的修正弹性补偿法(KtECM)。该方法采用一种结构主要承载单元的弹性模量迭代序列均满足压缩映射条件的迭代方法,并引入与结构应力集中系数相关的调整因子λ,给出了名义应力的较为合理的定义方法,建立调整因子与应力集中系数之间的关系式。典型复杂结构的极限载荷分析计算表明:KtECM具有简单、高效、易于工程应用等优点,提高了对复杂结构极限载荷的计算精度,调整因子λ的引入可以起到协调计算精度与时间的作用。

循环硬化对疲劳裂纹扩展与闭合的影响

提出了一种考虑材料循环塑性性能的研究疲劳裂纹扩展与闭合行为的有限元模拟方法。研究了在循环硬化条件下考虑纹闭合效应时裂纹面经张开廓形，裂纹洋端应力，应场和正反向塑性区的演化规律，对于循环硬化和不同循环应力比Ｒ等因素对裂纹纹凝开应力水平的影响也作了考查。

带缺陷压力容器的极限与安全分析

本文提出结构极限与安全分析有效的机动数值值方法，突破了复杂结构极限与安定分析中的维障碍，较好地解决了极限与安全性理论的实际应用问题。

地铁车辆段库上建筑环境振动影响规律研究

地铁车辆段物业开发已成为大城市建设的热点,为了研究地铁车辆段库上建筑振动影响及分布规律,对北京某车辆段地铁振动进行现场实测,获得库内道床、柱及库上建筑各层地铁振动数据;建立柱-平台-建筑三维精细化有限元模型,以实测加速度作为输入激励,采用考虑列车行驶效应的多点输入加载方式,在并行计算平台上对地铁车辆段库上建筑振动进行数值模拟计算,模型计算结果与实测结果吻合较好。实测与数值计算结果表明库上建筑受地铁振动影响明显,建筑振动以竖向为主,楼板振动程度与自身固有频率有关,楼板自振频率应尽量避开地铁振动主频范围。

内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头塑性极限载荷的有限元分析

局部减薄是一种压力管道表面常见的体积型缺陷,它不仅会降低管道的承载能力,而且还可能引起管道破坏,导致严重的事故。采用数值分析方法,对内压和面内弯矩作用下含局部减薄弯头的极限载荷进行了研究,分析了载荷组合、缺陷形状、位置、尺寸对弯头极限承载能力的影响,讨论了导致弯头破坏的典型失效模式。计算结果为含缺陷弯头的安全评定提供了一定的理论依据。

计算结构极限载荷的修正弹性补偿法

为减少弹性补偿法(ECM)在计算复杂结构的极限载荷时存在的较大误差,通过引入调整因子f提出了一种修正的弹性补偿法(MECM)。该方法在保留弹性补偿法简单、高效等优点的基础上,提高了复杂结构极限载荷的计算精度。通过三个典型算例比较了弹塑性增量法(EPAM)、两倍弹性斜率法(TESM)、弹性补偿法以及修正弹性补偿法的计算结果,表明修正弹性补偿法对于复杂结构能获得较高的计算精度。

多孔材料塑性极限载荷及其破坏模式分析

运用塑性力学中的机动极限分析理论,研究韧性基体多孔材料的塑性极限承载能力和破坏模式。以多孔材料的细观结构为研究对象,将细观力学中的均匀化理论引入到塑性极限分析中,并结合有限元技术,建立细观结构极限载荷的一般计算格式,并提出相应的求解算法。数值算例表明:细观孔洞对材料的宏观强度影响明显;在单向拉伸作用下,孔洞呈现膨胀扩大规律;多孔材料破坏源于基体塑性区的贯通。

内压下含局部减薄等径三通极限载荷的数值分析

采用弹塑性有限元方法,分析并验证了内压下无缺陷等径三通的塑性极限载荷,同时针对含局部减薄等径三通,系统地分析了局部减薄的尺寸、位置等因素对等径三通的塑性极限载荷的影响,得到了局部减薄对等径三通塑性极限载荷的影响规律,并分析了几种含局部减薄等径三通塑性破坏的典型失效模式。研究结果可为含局部减薄等径三通结构设计和安全评定提供理论依据和数值参考。

复杂结构塑性极限分析的修正弹性补偿法

弹性补偿法(ECM)是结构塑性极限载荷分析中一种简单有效的方法,但对复杂结构其计算结果往往存在较大误差。采用Banach不动点原理,分析ECM法计算下限极限载荷时存在的收敛性问题,指出只有在弹性模量迭代序列满足压缩映射条件时,才能得到极限载荷的较好逼近值,从而提出复杂结构极限分析的修正弹性补偿法(KtECM)。该方法采用一种结构主要承载单元的弹性模量迭代序列均满足压缩映射条件的迭代方法,并引入与结构应力集中系数相关的调整因子λ,给出名义应力的较为合理的定义方法,建立调整因子与应力集中系数之间的关系式。典型复杂结构的极限载荷分析计算表明:KtECM具有简单、高效、易于工程应用等优点,能够提高对复杂结构极限载荷的计算精度,调整因子λ的引入可以起到协调计算精度与时间的作用。

基于均匀化理论韧性复合材料塑性极限分析

运用细观力学中的均匀化方法分析了韧性复合材料的塑性极限承载能力.从反映复合材料细观结构的代表性胞元入手,将均匀化理论运用到塑性极限分析中,计算由理想刚塑性、Mises组分材料构成的复合材料的极限承载能力.运用机动极限方法和有限元技术,最终将上述问题归结为求解一组带等式约束的非线性数学规划问题,并采用一种无搜索直接迭代算法求解.为复合材料的强度分析提供了一个有效手段.

确定复合材料宏观屈服准则的细观力学方法

运用细观力学中的均匀化方法 ,分析了含周期性微结构复合材料的宏观屈服准则 ,并对Hill Tsai准则进行了修正 .从基于复合材料细观结构的代表性胞元入手 ,运用塑性极限理论中的机动分析以及有限元方法 ,计算了细观结构的极限载荷域 .通过宏细观尺度对应关系 ,得到复合材料的宏观屈服准则 .

钢结构抗火研究进展

近二十年来,钢结构的抗火研究一直是建筑安全领域的研究重点,吸引了各国学者的广泛关注和深入研究,并取得了大量的成果。本文简要地介绍了建筑钢结构抗火研究的重要性和意义,对钢结构火灾中的反应研究进行了较为系统的总结,同时指出了其中存在的某些未完善的问题和进一步的研究方向。

节理岩体边坡稳定上限分析方法

运用Goodman节理单元和上限分析定理研究节理岩体边坡稳定情况。假设组成岩体的岩块和节理为理想刚塑性且满足Mohr-Coulomb屈服准则,采用Goodman节理单元建立了节理岩体边坡稳定的上限分析有限元格式。通过把外载或自重的载荷乘子作为目标函数,形成了带等式约束的非线性数学规划问题,采用一种无搜索直接迭代算法求解。数值计算结果表明单组节理岩体的节理方向对岩体边坡稳定影响明显。

岩土边坡稳定的机动极限分析方法

提出了一种基于上限分析的岩土边坡稳定有限元数值分析方法。基于Mohr-Coulumb屈服准则,将塑性极限分析中的机动极限定理以及有限元方法运用到岩土边坡稳定分析中,通过把外载或自重的超载系数作为目标函数,最终将上述问题归结为求解一个带等式约束的非线性规划问题。借助数学规划中的非线性理论,可构造出上述问题的直接迭代求解算法。最后给出了相关算例的分析,计算结果表明该方法能为岩土边坡的工程设计和分析提供一种有效计算手段。