木龙河斜拉跨越结构的静态力学分析

利用有限元法对木龙河斜拉跨越结构进行了力学分析.结果表明:安装时索具有一定的预应变可以提高结构的强度和刚度,但预应变太大反而降低结构的刚度和强度,预应变存在一个最优值,且最优值与结构的形式和载荷有关;在工作载荷或充水载荷作用下,结构的强度刚刚满足要求;在极限载荷作用下,结构的强度不满足要求;结构中最大应力出现在左塔架顶端连接索处、右塔架顶端连接索处和管桥架中间上缘杆.

斜拉跨越结构的风载影响分析

利用有限元分析软件对木龙河斜拉索跨越结构在风载荷作用下的动静态力学特性进行了分析.静态分析表明,风力小于3级时桥的最大位移和最大应力随风力变化不大.风力大于3级时两者随风力的增大而显著增加.通过模态分析得到了跨越结构的前10阶振型和频率,并分析了8级动态风载下管桥中部和端部两个关键节点的位移和拉应力的时间历程响应及某一时刻跨越结构的应力、位移分布情况,最后得到了动态风载荷下风力与最大应力和最大位移之间的关系,得出的结论与静态一致,但在大于3级的风力情况下,动态风载引起的最大位移和最大应力比静态风载约大2倍.

油水两相渗流问题的无网格法分析

应用无网格法对油藏中的油水两相渗流问题进行了研究。无网络法与以往数值方法不同,只须用节点来离散求解域,而不需要网格。阐述了油-水两相渗流数学模型的建立和无网格法的基本原理,推导了油水两相渗流问题的无网格计算格式,并编制了相应的计算程序,其计算结果比较合理。

悬索管道跨越结构静动态有限元仿真

对大型悬索管道跨越结构静动态分析方法进行了系统的研究,以某悬索管道跨越结构设计方案为背景,按照实际结构特点,应用大型有限元分析软件ANSYS建立了三维有限元模型.对有限元计算模型进行静力、模态和风振反应的有限元分析.结果表明:静力计算中,悬索管道跨越结构各构件处于较低的应力状态.模态分析中,得到了结构的前二十阶固有频率.在模态分析的基础上,进一步对管桥进行风振分析.动态分析结果表明,结构加速度响应曲线与输入的数据趋势类同,主索上的应力响应峰值比较小,管桥的应力响应峰值明显增大.

基于楔形基函数的一种新型无网格法

无网格法中的近似函数大都不是插值函数,在处理本质边界条件时较为困难。通过楔形基函数插值理论来构造满足插值要求的近似函数,并通过加权最小二乘法来离散控制方程,在此基础上提出了一种新型的无网格方法——基于楔形基插值函数的加权最小二乘无网格法。该方法是一种基于节点信息的纯无网格法。将该方法应用于弹性静力学问题的求解,得到了满意的结果。

天然气处理装置放空系统结构分析与管卡布置

建立了苏里格气田第四天然气处理厂天然气处理装置整个放空系统的有限元模型,分析确立了管卡的布置方案,对其进行了全面的动态分析计算,得到了放空系统在全厂紧急停产放空时的结构振动响应。根据分析结果提出了消减放空管道振动的措施,其分析和计算方法对同类型放空系统结构的安全设计和动态应力计算有一定的参考价值。

含裂纹管道剩余强度的评价方法

含裂纹管道剩余强度的评价方法主要有极限载荷法和断裂力学法，常用的评定规程有英国中央电力局（CEGB）的R6方法、美国电力研究院的EPRI方法和美国机械工程师协会的ASMEIWB-3650方法。在分析目前存在的问题和未来研究的发展趋势后指出，今后应继续完善各种管道及裂纹形状和尺寸的断裂力学参数；完善各种油气管道材料的断裂韧性和J阻力扩展曲线数据库；开展弯管、三通管及复合型裂纹等的研究；发展和完善我国自己的油气管道专用评定规程，进一步研究更科学、经济、合理的管道剩余强度评价方法。

狭长矩形简支梁一端受力偶作用时的侧向屈曲临界载荷

狭长矩形梁的侧向屈曲是工程设计中要考虑的重要问题 ,文中讨论了两种狭长矩形截面简支梁在一端受集中力偶作用时发生侧向屈曲的问题。从理论上推导了其临界载荷计算公式 ,同时给出了用能量法计算其临界屈曲载荷的表达式 ,并给出了其近似解 ,两者结果吻合很好。该公式可供工程设计人员使用。

海底悬空管道内部流体对振动特性的影响

在实际海洋环境中,海底悬空管道的振动受到海洋流体及内部输送流体的作用而具有新的特点。文章建立了受内部流体影响的管道自振特性分析的有限元模型,研究了内流影响管道自振特性的机理,给出了受内流影响的管道固有频率的数值解和避免共振的临界内流速度,为海底管道的使用和维护提供参考。

自封式封井器胶芯大变形分析

讨论了橡胶超弹性材料有限元分析的理论基础及计算方法，并测定了有限分析中丁晴橡胶的Ｍｏｎｅｙ材料常数，用有限元法对自封式封井器进行了大变形分析，得到了胶芯在各种工况下的变形及应力情况，讨论了胶芯尺寸对密封性能的影响，为胶芯的合理设计提供了必要的依据．

无网格法中一种新型权函数研究和应用

文章基于概率论和误差理论,提出了一种新的权函数——正态权函数(Normal weight function),从理论和实践上证明了它的实用、可行性。通过一维杆和二维梁实例,把正态权函数与现有流行的权函数进行比较,说明它是一种受影响域半径变化的影响较小、高效实用的权函数。最后给出了正态权函数影响域半径的确定规则。

有宽限板应力强度因子计算的无网格法

采用全局径向基函数和移动最小二乘近似两种近似函数对平面线弹性断裂力学进行数值计算,用移动最小二乘近似时,选取一种新型的权函数—正态权函数,计算出两条平行裂纹和n条平行周期性裂纹的应力强度因子及其修正系数。与有限元法相比这一方法较具有较高的精度;并验证了采用全局径向基函数近似不能准确的模拟裂纹尖端应力场的奇异性。

基于节点敏感性分析的无网格法节点布置研究

在应用无网格法进行数值计算时,由于节点的布置对于计算结果的精度有直接影响,因此节点布置方案以及节点性态特点是无网格法中的研究重点。把有限元和形状优化设计中的节点敏感性这一概念应用于无网格法,选择势能密度作为响应变量对无网格法中的节点进行敏感性分析,得到了节点布置方案与节点敏感性系数之间的关系。通过悬臂梁的数值算例,说明了该方法能够有效地指导并改进节点布置方案,使计算精度明显提高。

天然气处理厂放空火炬系统的稳定性分析

以苏里格气田第四处理厂的放空火炬系统为研究对象,对其破坏原因及机制进行研究,提出稳定性破坏的概念,把火炬管与塔架之间的相互作用简化为弹簧约束,利用能量法和有限元法分析火炬失稳破坏的临界条件。结果表明:内压降低了火炬管的稳定性,而外压增强了火炬管的稳定性。两种分析方法得到了很接近的结果,证明了该理论方法的可行性。

瞬态热传导问题的加权最小二乘无网格法

加权最小二乘无网格法是一种基于节点信息的纯无网格法,该方法使用最小二乘法建立系统的变分原理,通过移动最小二乘法构造近似函数,控制方程在节点处的残量使用最小二乘法予以消除,边界条件通过罚函数法引入。本文推导了瞬态热传导问题的加权最小二乘无网格计算格式,编制了相应的计算程序,算例结果表明,该方法具有精度高、前后处理简单的优点,是一种高效的的新型无网格法。

基于径向基网络的管道轴向应力强度因子计算

利用有限元方法进行分析计算得到了一批新的管道轴向应力强度因子数据,补充了管道轴向应力强度因子数据库。以径向基函数神经网络对计算所得数据进行处理,建立了一种2因素径向基函数网络模型。仿真结果表明,径向基函数网络模型能有效地对未知管道轴向应力强度因子进行预测。

内外液压作用下套管柱屈曲载荷的级数解

关于油井套管柱的屈曲问题虽已经有一些研究文献 ,但深入系统地研究该问题的文献并不多 ,由于其微分方程求解困难 ,各文献并没有给出一致的套管临界屈曲载荷 ;并且给出的结果普遍偏高。文章首次将套管和内、外部液体一起考虑 ,建立其微分方程 ,并用无穷级数法求解 ,得到了比较准确的临界屈曲载荷。论述了管柱内、外壁侧向液压对管柱发生屈曲的影响 ,对于开口管柱 ,当其处于微弯状态时 ,内、外壁侧向压力引起管柱任一截面的弯矩等于作用于底端的轴向力和沿轴线均匀分布的液柱重力所产生的弯矩。

三维海底悬空管道的随机振动分析

应用概率论及随机振动的理论和方法,分析了波浪力的随机模型,提出了竖直波浪力的相关函数,利用模态分析方法论述了三维悬空管道在随机波浪作用下的动力响应并给出了在随机波浪力下的动力响应谱。算例表明,振动响应的能量集中分布在波浪载荷的峰值频率处。结果可对进一步分析海洋石油管线的疲劳可靠性提供一定的理论参考价值。

薄壁管道表面裂纹的应力强度因子计算

在已进行过的关于管道表面裂纹的应力强度因子计算工作中,都只局限于化工或核工业使用的厚壁管道,对于输送油气的薄壁管道其表面裂纹应力强度因子尚未见到有关文献报道用有限单元法计算了超薄壁管道中一些轴向和环向表面裂纹尖端的应力强度因子。给出了近似计算公式,并对结果进行了分析讨论。对于轴向裂纹,内表面裂纹与外表面裂纹的应力强度因子基本相同。内表面裂纹的略大一点。

架空热力管线非线性位移计算

大型高温输气管线在输气时由于热膨胀引起的位移和热应力计算是管线设计中的一个重要方面 ,介绍了热胀位移和热应力计算中处理非线性的支架摩擦力问题的新方法 ,即变弹簧系数迭代法。AOPAP程序是采用变弹簧系数迭代法编制的架空热力管道系统非线性结构分析的一个专用软件[1] ,使用AOPAP程序计算了一套在役管线的热胀位移 ,并和实测位移值作了比较 ,考虑摩擦时的计算结果与实测的位移值十分接近 。