海上平台在役桁架式吊机疲劳寿命评估研究

针对海上平台在役吊机服役时间长、工作环境恶劣等问题,依据规范,首次将热点应力法应用于海上平台在役桁架式吊机的寿命评估。以渤海某平台在役吊机为例,对其进行了有限元分析,确定了危险区域为A字架底部和吊臂底部;采用应变计测量方法对其进行了不同工况下的应力测量,得到危险区域的热点应力;依据现场的使用记录更加准确地统计吊机的实际循环次数;采用热点应力法和Miners线性累加理论对吊机的剩余寿命进行了评估,最后得到其剩余寿命为17.5 a。

基于热点应力法的在役海洋箱体式起重机剩余寿命测试计算

疲劳破坏是海洋平台箱体式起重机的主要失效形式之一。以API标准为依据,利用有限元分析软件ANSYS对某海洋平台箱体式起重机实际结构进行模拟,对其进行受力计算,获得液压缸上耳板与箱体连接处为危险部位。现场实际测量得到最大热点应力为315.6MPa,应用现场提供的历史数据及Miners线性累加理论计算得到该起重机的剩余寿命为8.7a。

模拟水环境下的压紧弹簧刚度试验及计算模型的研究

在模拟水环境下,对堆内构件压紧弹簧的缩比试样进行了刚度试验,并与有限元模拟、基于小扰度理论模型和大扰度随动模型的分析结果进行比较分析。结果表明,当摩擦系数按文献实验测值0.189取值时,有限元模拟、基于小扰度的理论模型和大扰度随动模型计算所得的刚度值均与试验所得的相近;卸载稳定段的刚度均明显小于加载稳定段的,是加载时的0.6倍左右。有限元模拟分析进一步阐明,在压紧弹簧变形过程中,压紧弹簧的截面存在转动,它与垫板之间的接触点并不是固定的,在加载和卸载过程中存在来回的径向位移。并且压紧弹簧接触面上的摩擦力方向是相反的,使得压紧弹簧在加载和卸载过程的刚度存在较大的差别。较小扰度理论模型、考虑压紧弹簧截面转动和接触点径向位移的大扰度随动模型所得的结果与有限元模拟更为接近。

基于辐照与热流固耦合的反应堆金属反射层温度分析

金属反射层在反应堆压力容器内受辐照和热流作用,其温度分布是一个复杂的热流固耦合问题。为了更准确地模拟金属反射层的温度分布,本文在考虑辐照释热影响的基础上提出了基于三维模型的热-流体耦合与热-固体耦合相结合的分析方法,通过流体稳态热分析和结构稳态热分析迭代计算,获得金属反射层的温度分布及自然对流换热系数。与现有方法相比,该分析方法在分析过程中施加的边界条件更全面,计算结果更可靠。