齿轮啮合周期内摩擦载荷变化有限元仿真分析

为能更好地分析齿轮啮合周期中摩擦载荷变化,建立齿轮分析模型,研究齿轮间传动关系,区分齿轮输入端和输出端的阻力扭矩,搭建有限元分析模型。为保证模型的精确度,在前期预处理阶段针对齿轮不同位置的实际情况构建对应网格,区分不同位置的网格密度,根据齿轮的轮动比和角位移得出旋转自由度。在齿轮啮合过程中,搭建动力学分析模型,研究摩擦载荷的变化情况,考虑齿轮啮合频率,根据长度线条确定摩擦因数,利用摩擦函数明确齿轮间的最大接触应力和弯曲应力,完成摩擦载荷变化分析。经仿真验证可知,所研究方法能准确描述齿轮啮合周期内摩擦载荷的实时变化。

基于流场计算的天然气集输管线CO_2腐蚀预测模型

为了更准确地反映含CO2天然气管线典型管件(弯头及T形管)的腐蚀情况,在根据de Waard腐蚀模型预测管段平均腐蚀速率的基础上,应用计算流体动力学(CFD)方法计算了管道内的流场,分析了流场参数对管段腐蚀速率的影响,进而结合颗粒冲蚀模型,对已有的de Waard腐蚀模型进行了改进,并提出了流场作用下的CO2腐蚀模型。应用该改进的CO2腐蚀模型研究现场实际工况表明:影响管线腐蚀的主要流场参数为介质流速、湍动能和相分布;弯头腐蚀最大位置位于弯头部位迎流侧偏向流场下游位置;T形管腐蚀最大位置位于沿内部斜向合流部位。改进模型计算出的管线重点腐蚀位置和腐蚀速率,与现场工况的壁厚检测结果吻合良好,从而验证了该改进腐蚀模型的正确性。这种基于流场作用下改进的CO2腐蚀模型为天然气管线腐蚀预测体系的建立提供一种新思路。

冲蚀作用下CO_2分压对集输气管线内腐蚀的影响规律——以大庆油田徐深6集气站集输管线为例

我国部分油气田集输管线中CO2与水含量较高,同时由于提高输运流速,集输管道CO2腐蚀日趋严重,掌握流场诱导下CO2腐蚀速率的变化规律对腐蚀防护与定期检测具有重要意义。为此,以大庆油田徐深6集气站一集输天然气管线为分析对象,首先基于Norsok腐蚀模型预测CO2分压对其内腐蚀速率的影响,再应用计算流体动力学方法(CFD)对管道内流场进行分析,并结合现场的内腐蚀测厚数据,得出冲蚀作用下CO2分压对集输天然气管线内腐蚀的影响规律:集输天然气管线内,湍流作用在内流道剧烈变化区域(弯头、T形管处),湍动能升至最大75m2/s2,对CO2局部腐蚀具有明显的促进作用;流体介质的流型与流速会对管道内壁的CO2均匀腐蚀产生较强促进作用;管道内壁在CO2分压重腐蚀区间内(0.02～0.20 MPa),CO2的腐蚀程度随CO2分压的增大呈线性加剧,随后其最大腐蚀速率保持在0.75mm/a,并趋于平缓,而最小腐蚀速率保持在0.62mm/a,稳中有升。研究结果可作为预测集输管线重点部位运行寿命的参考依据,使得管道腐蚀防护与定期检测更为精确省时。

流场诱导下新疆某凝析气集输管道内腐蚀模拟研究(英文)

由于冲蚀的影响,新疆某凝析气集输管道出现了多处刺漏,这使得管线的输运系统存在着很大的安全隐患。在凝析气管道输运过程中流道变化位置亦存在着高压与速度多元化的特点。因此,于该工况下的两相流模拟采用了基于EULER模型与相耦合SIMPLE算法的二维计算流体动力学(CFD)程序。计算结果表明了如三通管、大小头及弯头等流体介质流向突变处为冲蚀较严重区域。求解方法得出的结果与实测值吻合得较好。该研究对于掌握凝析气在管道内流态变化具有重要意义。

高校传统工科专业毕业生“慢就业”成因及对策分析

高校就业率出现整体下滑趋势,为缓解当前的“慢就业”现象,通过对当前就业形势及文献调研分析,针对“慢就业”现象逐渐突出的问题,以唐山学院机电工程学院在校生及近年部分毕业生为调研对象,通过抽样调查与座谈等方式,从“慢就业”的初始成因、当前状态及可能造成影响为切入点,从社会层面、学校层面、家庭层面及大学生的个人层面探讨缓解“慢就业”的主要改进措施。根据“慢就业”的影响因素,从夯实学校就业服务体系、密切校企合作关系、健全家庭就业观念和大学生自身转变的四种角度提出缓解“慢就业”现象的策略。在引导大学生就业的过程中,家庭作为大学生就业观念的初始基础,高校起到整体过程把控的作用,企业判定最终就业的完成与否,以及大学生在出现“慢就业”情况时如何抉择行动。“四位一体”协同适配,共同促进就业质量,才能更好地缓解“慢就业”情况的发生。

冲蚀角度和弯头几何尺寸对冲蚀磨损的影响研究

为了更深入研究输气管道中重点管件——弯头的气固两相流问题,弄清固体颗粒运动轨迹与冲蚀磨损之间的关系,根据相似性原理搭建了模拟试验平台。采用k-ε双方程模型建立相应的气固两相流仿真模型,并将仿真结果同试验结果进行对比,验证了仿真模拟的正确性。在此基础之上,详细进行了固体颗粒的入射角度和弯头的几何尺寸对冲蚀磨损的影响研究。结果表明,冲蚀的入射角度对弯头的冲蚀磨损情况有很大影响。当入射角偏向弯头内管壁时,最大冲蚀率随着入射角的增大而增大。当入射角偏向外侧管壁时,入射角为15°时弯头的最大冲蚀率最大。另外,通过改变弯头的曲率半径和外形,都可以减小弯头的最大冲蚀磨损速率。

高压水除鳞喷头外流场流速分析

为提升钢坯除鳞效果,基于可实现k-ε模型选取在用粗轧机入口某型号扁平扇形喷嘴进行高压水除鳞喷头外流场流速分析。结果表明,在高压水除鳞喷头结构参数确定的情况下,外流场打击区域的高压水射流流速直接受靶距的影响;不同入口压力下水射流流速随靶距的增加呈明显降低趋势,最大流速差随靶距(30~120 mm)的增加由40 m/s降至约18 m/s;得到的不同压力下靶距120 mm处水射流流速分布趋势说明,单纯提高高压水除鳞系统的工作压力对除鳞区域作用范围的影响不大;模拟射流中心区域打击长度与实验打击作用线长度吻合良好,说明仿真模型能够准确表达高压水除鳞喷头外流场流速的变化情况。

斜拉索管桥应变影响因素的试验分析

应力应变状态是管道在风险状态下受力的综合表现,关系到管道的力学安全。为确保管道安全运营,开展管道应力应变的研究。进行了斜拉索管桥的应变试验,详细研究了管道内流体流量、外加集中载荷和拉索断裂三种因素对斜拉索管桥的应变影响。实验结果表明:全流量和半流量状态下管道应变曲线很相似,四分之一流量和四分之三流量状态下管道应变曲线很相似。管道的应变随着集中载荷的增大而增大,在一定载荷内,管道的应变曲线成正弦波形且周期无明显变化。管桥的最大应变处位于距离作用点最近的拉索锚固点。在隔组破坏四组拉索后,斜拉索管桥并未发生严重变形,但是继续破坏拉索后,管道各个测点应变显著增大,斜拉索管桥发生严重变形。

汽油长输管道泄漏扩散的数值模拟

成品油属易燃危险品,其长输管道一旦发生泄漏事故,就会造成管道停输、油品损失、环境污染甚至发生燃烧爆炸等严重后果,造成巨大的经济损失。因此研究汽油管道在不同条件影响下的泄漏扩散规律,将为事故预防和优化设计提供理论参考。本文基于流体动力学方法,建立管道泄漏的网格空间,采用VOF的非稳态多相流可实现的κ-ε模型来模拟汽油从高压管道内射流到空气中的过程。计算结果表明,在相同泄漏孔径下,汽油的喷射浓度随风速的增强在高度方向上变小,其偏转度随风速的增强而变大。在相同风速下,泄漏孔径的增大使汽油的喷射高度增加,随着高度的增加,汽油也从紊流区向层流区过渡,在其过渡层内,流体的层流运动和漩涡运动同时存在,又使在一定高度方向上风速对汽油喷射的影响加强。

网板式压榨辊关键零部件设计与分析

压榨辊是压榨机的主要工作部分,设计的合理与否直接影响压榨机的压榨效率和故障概率。压榨辊的热装法通过网板与辊子的过盈连接,使网板与辊子通过过盈连接产生的摩擦力,有效抵抗生产中产生的扭矩。以辊子的轴体、幅板、衬板和网板为研究对象,设计了轴、幅板和衬板的结构,建立压榨机辊子的模型,通过Ansys分析软件对网板进行了受力分析。通过分析得到过盈连接可以有效降低网板与衬板的相对位置变化。对提高压榨机的效率并降低故障发生率有重要意义,也给压榨机辊子网板的安装提供了理论依据。

基于LS-DYNA农用三轮车车架的碰撞仿真

当农用三轮车发生碰撞时,车架受到很大的冲击作用力。基于有限元仿真分析了农用三轮车在不同速度下,与刚体碰撞时车架的应力状态、能量变化和弹塑性变形等,得出了车架设计的薄弱环节并提出了改进意见,分析结果对农用三轮车的优化设计提供了指导。

卷取机下夹送辊横移液压阀台调定与分析

针对半无头轧制卷取机下夹送辊液压阀台不能快速泄压的问题进行了阀台的调定。在调定中,根据先导减压阀与先导溢流阀的压力变化情况,最终确定了问题的原因在于先导溢流阀中先导油的供排方式不合理。找出了同一套远程调压系统共同控制先导减压阀的减压与先导溢流阀溢流的优缺点。通过深入分析液压阀的结构与调压原理,可更好地根据调试时液压回路中各点的压力变化分析解决液压系统中存在问题。

钢轧产线技改项目前期管理方法

项目前期管理对于整个项目的实施起导向性作用。为更好地进行钢轧产线技改项目前期管理，提出的项目前期管理方法将项目的前期工作划分为三个阶段，有针对性地指出了各阶段出现的重点问题并提出了管理思路。实践证明该方法可合理规避前期管理中问题，为拟开展项目在有限资源条件下的实现打下良好基础。

蒸汽转换系统给水泵机械密封失效及改善研究

根据现场机械密封失效的实际情况,分析机械密封失效的主要原因是因为机械密封冲洗水压力过大,使动环外圈出现严重侵蚀,最终造成密封失效。针对该原因,在机械密封冲洗水管线上加装节流孔板,使冲洗压力下降,最终达到保护动环的效果。改造后经过半年的试运转,证明改造后运行效果良好。

燃气管道泄漏过程模型的研究进展

燃气管道的泄漏过程非常复杂,其发生、发展的一系列过程影响因素众多,存在诸多不确定性,且事故表现形式多样,因此一直都是管道安全技术领域的重要课题。国内外的相关研究非常活跃,针对泄漏过程的不同阶段、燃气种类和扩散介质的不同,相继提出了高斯模型、Sutton模型、BM模型、FEM3模型等经典气体扩散模型。给出了这些模型的适用范围,对比了其优缺点。在此基础上,介绍了AFTOX模型、HEGADAS模型、DEGADIS模型、HGSYSTEM模型、INPUFF模型、SLAB模型等近年比较流行的气体扩散模型,并介绍了概率密度函数(PDF)输运方程模型、条件矩封闭模型、简化的PDF模型、关联矩模型等爆炸/火焰模型。根据工业生产需求,对燃气管道泄漏过程进行了分析,阐述了研究的分类并指出了该技术领域研究中存在的问题和未来发展的方向。

冷轧工作辊变形分析

以Bland-Ford-Hill轧制力模型,针对唐钢第一钢轧厂平整分卷机组的四辊平整机,以轧制力与弯辊力为相互影响参数,进行了四辊平整机轧制时工作辊凸度的有限元计算。得到了四辊平整机不同轧制力与弯辊力下的轧辊弯曲变形规律,将工作辊模拟参数与实测板型参数进行了对比,模拟得到的板型凸度与实测凸度变化规律相似,且随着板带宽度的增加,模拟凸度更贴近于实测值。分析结果可为四辊平整机的板型凸度控制提供参考。

精轧机工作辊换辊轨道的位移场分析

唐钢热轧部1810轧线F1精轧机在进行新工作辊推入轧机机架的过程中发生工作辊落道。为分析事故提出解决方法,通过引入有限元分析,采用增量变刚度法求解了工作辊换辊时轨道的位移场并与现场工况进行了对比验证,证实原工作辊轴承座换辊钩由于设计不合理造成换辊过程中轨道轮对轨道产生了较大的横向冲击作用,建议在现场工作辊的快换中调整换辊钩与推拉液压缸位置,使其趋近于工作辊轴向中心线以减少轨道的磨损。