响应面法和人工神经网络对亚临界CO_(2)萃取红花籽油的建模与优化

本文旨在寻找有效建模方法以预测亚临界CO_(2)萃取红花籽油的萃取率,优化其萃取工艺条件。以单因素实验为基础,采用Box-Behnken试验设计,研究了萃取压力、分离温度、萃取时间对红花籽油萃取率的影响,并采用响应面法(RSM)和人工神经网络(ANN)两种方法分别对同一实验进行建模分析,通过RSM数值优化、人工神经网络和遗传算法结合(ANN-GA)两种方法优化其工艺条件。结果表明,RSM与ANN两种模型均能较为精准预测,但通过两种模型的决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)值比较,得出ANN模型(R^(2)=0.9966)的预测效果较优于RSM模型(R^(2)=0.9950)。ANN-GA确定的最佳萃取条件及萃取率分别为:萃取压力19.04 MPa、分离温度55.50℃、萃取时间134.98 min、萃取率23.52%。综上,RSM和ANN两种方法均可用于亚临界CO_(2)萃取带壳红花籽油的建模与优化,但ANN的预测准确度及拟合能力更为优秀。

基于均匀设计的花生油亚/超临界CO_(2)等压连续萃取分离工艺研究

采用均匀设计实验,研究了流量、压力、时间、分离温度4个变量在CO_(2)等压连续亚临界态萃取超临界态分离工艺中对花生油萃分率的影响,通过回归拟合,确定了最佳工艺条件:流量100 L/h,压力22 MPa,分离温度65℃,时间220 min,萃取温度30℃(定值),此工艺条件下花生油预测萃分率为26.02%,实际平均萃分率为35.02%。通过与传统花生萃取工艺对比,表明花生油亚/超临界CO_(2)等压连续萃取分离工艺具有广阔发展前景以及进步空间。

响应面法优化CO_(2)亚临界态萃取等压超临界态分离核桃油工艺

以核桃油萃取率为指标,在单因素试验基础上采用响应面法优化CO_(2)亚临界态萃取等压超临界态分离核桃油的工艺条件。结果表明:最优工艺条件为萃取压力23.3 MPa、分离温度65.3℃、CO_(2)循环泵电机频率12.33 Hz,在此条件下核桃油萃取率为45.33%。

尿素合成塔爆炸及层板严重腐蚀开裂原因分析

搜集整理了国内外尿素合成塔爆炸的事故案例和国内因层板严重开裂而报废的尿素合成塔案例。对平阴爆炸尿素合成塔中间塔段热电偶下方断口做进一步分析,结果表明热电偶下方各层板在尿素合成塔爆炸前均已存在应力腐蚀裂纹。通过案例和平阴爆炸尿素合成塔断口进一步分析,认为最可能的尿素合成塔爆炸诱因是内村腐蚀泄漏、层板应力腐蚀开裂和原始制造缺陷等所致层板严重局部大开口开裂,而导致的"爆沸"爆炸。

尿素合成塔爆破原因分析综述

尿素合成塔是尿素装置的核心设备,是典型的高温高压容器,其爆破事故会给化肥企业带来重大人员伤亡和经济损失。回顾总结世界范围内尿素合成塔的爆破案例和当时的事故失效分析报告,分类综述国内外关于尿素合成塔爆破原因的认识进展,提出大型压力容器爆破过程反演和爆破原因溯源,进行小比例尿素合成塔模型试验研究,是解决尿素合成塔爆破原因分歧的有效手段之一。一旦搞清尿素合成塔发生灾难性事故的原因,便可以相应地提出防范尿素合成塔爆破的有效措施。

20钢高压管脆断分析

采用金相显微镜和透射电镜显微分析、力学性能试验与有限元分析等方法 ,系统分析合成氨系统使用的 2 0钢高压管发生脆断的原因。认为发生脆断的主要原因是由于钢中氮等元素在管道冷加工后形成Cottrell气团 ,从而产生应变时效所致。建议 2 0钢等低碳钢应严格控制其中氮等元素含量 ,控制管道弯制等成型的温度 ,避免发生冷加工现象 ,对必需的冷加工应进行应变时效试验 ,这样才能避免 2 0钢等高压管道脆断的发生。

通过标准规避高压钢管应变时效脆化的发生

根据所做试验及掌握的20(20G)钢管应变时效脆化数据,与相关标准中含氮量、冲击试验缺口类型、免除冲击试验条件、冲击吸收能量值、轧后热处理和弯后热处理的规定进行了对比分析。试验分析表明,提高标准中的某些数值规定,明确冲击试验要求,严格进行热处理,可以规避高压钢管应变时效脆化的发生。

42CrMo硬齿面齿轮虚拟全寿命的试验与分析

在完成42CrMo材料硬齿面齿轮大样本全寿命成组试验的基础上,通过试验数据处理获得了定寿命下极限应力概率分布和R S N曲线。提出有限元疲劳寿命预测法的研究策略和实施方法,采用虚拟技术得到了42CrMo齿轮应力寿命曲线,与实际试验齿轮S N曲线较为接近。

未焊透对焊接接头强度和寿命的影响

压力容器焊接缺陷的安全评定一直是人们关注的问题。本文研究了单面焊未焊透对压力容器用钢焊接接头强度和寿命的影响,给出了含未焊透缺陷焊接结构的极限载荷和疲劳扩展寿命的估算方法。

缺口裂纹起裂和扩展检测的直流电位法

本文从解析法、有限元分析和试验三方面探讨了直流电位法用于缺口问题的有效性。当缺口宽度与试样宽度之比较小时(如小于0.05),根据电位的改变量,解析法才能给出缺口裂纹扩展满意的推算.分析和试验说明,利用电位的改变反推缺口裂纹的扩展时,必须引入由于变形引起的缺口宽度变化对电位影响的修正.

未焊透的弹塑性断裂失效分析研究

本文研究了缺口根部曲率半径对失效评定曲线的影响,并基于已有焊缝附近金属性能对失效评定曲线影响的研究,分析了未焊透缺陷失效评定曲线。利用实验的方法测定了带来焊透试样的断裂韧性,提出了未焊透缺陷弹塑性失效评定曲线。

未焊透J积分计算的工程简化方法

未焊透是工程实际焊接结构中最为常见的一种焊接不连续 ,如何更科学合理地简化未焊透工程 ,以便于对其进行的断裂分析是工程界和学术界所一直关心的问题。文中从未焊透根部形貌照片中选择了几种常见的根部形貌 ,并通过一定程度的形状简化后 ,得到五种典型的规则根部形状的缺口。在此基础上文中采用弹塑性有限元方法 ,以缺口根部几何形状尺寸作为参数进行有限元计算 ,得到一系列J -Lr 曲线。通过分析这些曲线 ,发现在缺口长度或深度相同条件下 ,影响J积分值大小的主要因素是缺口宽度或缺口根部曲率半径及根部的形状 ,并最终得到具有最大J积分值的缺口根部形貌系平端形状。从而可以采用这种根部形貌来保守地计算未焊透的J积分值 ,实现未焊透J积分值工程计算的简化。

钝裂纹或缺口下失效评定图的变化及修正方法研究

应用增量理论弹塑性有限元方法以及弹塑性断裂力学 Ｊ积分理论， 深入研究和全面探讨了一种用于含裂纹结构完整性评定的工程方法——失效评定图， 以及钝裂纹或缺口根部曲率半径、缺口长度、缺口端部椭圆离心率、试样形式和材料等对其的影响。提出了钝裂纹或缺口应力强度因子和极限载荷修正方法。通过这一方法建立的失效评定图可有效地消除缺口因素对失效评定图的影响， 由此， 可完全等效地将裂纹失效评定图用于含缺口结构的完整性评定。

类裂纹缺口双判据失效评定图方法研究

较全面地研究了缺口根部曲率半径、缺口长度、缺口端部椭圆率以及试样类型、材料等对失效评定图的影响。提出了缺口应力强度因子修正方法，通过这一修正方法建立的失效评定图可有效地消除缺口因素对失效评定图的影响。经过修正。

含类裂纹缺口结构完整性评定的失效评定图

本文探索了采用失效评定图进行含类裂纹缺口结构完整性评定的工程方法。研究结果说明,缺口失效评定图提供了一个既简单又方便的弹塑性断裂分析,又能给出可能失效形式判断的工程失效评定方法。由于缺口失效评定图与缺口端部几何尺寸有弱相关性,可以利用R6第三版的裂纹体失效评定曲线作为缺口的失效评定曲线。采用失效评定图评定缺口结构完整性的关键是缺口断裂韧性J_A的获取,本文给出了估算缺口断裂韧性J_A的近似方法。

氨合成塔至中置锅炉间高压管使用安全分析

本文从材料性能实验、金相检验、有限元应力计算以及在役管段爆破实验几个方面分析论证了氨合成塔至中置锅妒间1Cr18Ni9Ti高压管使用的安全性。对1Cr18Ni9Ti高压管合理使用具有很大工程价值和理论意义。

EPRI全塑性解的迭加方法和应用

文中对中心贯穿、双边、三点弯曲及紧凑拉伸等四类缺口试样进行大量的弹塑性有限元计算表明:通过迭加的方法可以把EPRI全塑性解推广应用到各种分段幂本构关系的材料,从而为这类材料结构中的缺陷评定提供J积分的计算方法。

类裂纹缺口断裂准则综述

阐述了缺口断裂力学应力强度因子、COD和J积分概念的三类宏观力学模型和失效评定图方法,介绍了各种模型的基本假定、分析方法、以及最后提出的断裂准则适用的范围。此外,还概述了作者本人的进一步研究。

SRT-Ⅲ型裂解炉炉管严重弯曲原因初探

1 概述 乙烯生产的发展,对管式裂解炉的工艺和机械设计等提出了更高、更苛刻的要求。鲁姆斯公司(Lummus)从1940年起就从事乙烯工厂的设计和建设工作,SRT(Short Rei-

双向应力对缺口失效评定图的影响

文中通过弹塑性有限元方法探索了双向应力对缺口失效评定曲线的影响，并比较了缺口与裂纹失效评定曲线。研究表明在双向应力作用下，缺口在Ｊ积分守恒性、Ｊ积分数值以及失效评定曲线的变化上都有着与裂纹在这几方面上相似的规律。进一步说明失效评定图方法也是缺口弹塑性断裂评定的极好方法。