压力管道位移载荷作用下风险分析

在压力管道服役过程中,由于地基下沉、设备偏心等原因产生位移,在位移载荷作用下,管道固定支架等固定位置应力无法释放,产生附加应力。通过ANSYS静力学分析,得出位移载荷和集中载荷相互转化计算的应力误差仅有0.2%,位移载荷和集中载荷的等效转化后,通过位移载荷计算固定端弯曲应力,通过管道内压计算轴向应力、环向应力、径向应力,应力整合计算后得出固定端总应力,通过总应力与服役环节下的管材许用应力对比得出管道是否可继续使用的建议性结论。

基于LabVIEW的假脚位移载荷特性测试仪设计

使用目前测控领域新型的虚拟仪器技术及LabVIEW7.0软件开发平台,结合测试系统功能要求,分别利用拉压式压力传感器SDEF和光栅传感器采集压力和位移信号,阐述了基于LabVIEW的假脚位移载荷测试仪的设计,给出了系统硬件和软件设计思路。该测试仪能够测试出假脚材料的压力与位移等力学特性,为开发精密、舒适的假脚产品提供参考依据。

位移载荷在有限元分析中的应用

在对结构的受力情况进行有限元分析时,外加载荷加载可以分为力载荷和位移载荷两种形式,但是几乎没有关于有限元位移加载原理的文献。针对这种现象,文章首先详细推导了在力载荷和位移载荷下的有限元原理,然后利用MATLAB软件编写了两种外加载荷下的有限元程序,最后对两种加载方式下的有限元数值模拟结果进行对比。仿真结果表明,两种外加载荷下所计算出来的结果基本一致,验证了运用位移载荷进行有限元分析的正确性。

位移载荷对水下井口头密封总成外凸缘接触应力的影响

为探究驱动套筒位移载荷对密封体外凸缘接触应力的影响,构建密封总成力学模型,采用该模型可以直观地描述密封总成的受力情况。利用ANSYS有限元分析软件,研究不同位移载荷对密封总成外凸缘接触应力的影响。研究结果表明:当环槽宽度、外凸缘半径不变时,接触应力随着过盈量的增大而增大;当环槽宽度、过盈量不变,外凸缘半径为3.5 mm时,接触应力达到最小值;在相同外凸缘半径条件下,接触应力随着位移载荷的增大而增大,且增幅有上升的趋势;外凸缘半径、过盈量不变时,接触应力随着环槽宽度的增大逐渐减小,减幅相对较小;环槽宽度相同时,接触应力随位移载荷的增大而均匀增大。研究结果可为密封总成结构的设计和位移载荷的确定提供理论指导。

民用飞机位移载荷提取的空间线性插值方法

飞机的机身、机翼等主结构在气动力、惯性力等作用下发生变形,对管路产生强迫位移,强迫位移会使得管路发生严重变形,因此机体位移载荷是民机管路系统设计中需考虑的一个重要载荷。求少数几个点的变形载荷可在有限元内力解中人工查找,如果需要大量点的变形载荷,人工查找则耗时极长,且容易出错,因此提出了一种可以批量提取飞机变形载荷的空间线性插值方法,通过查找目标点附近的四个点,形成四面体,空间线性插值后得到所需的数值,显著提高了效率。

数字化油田无线载荷位移传感器实验室一体化检测技术研究

针对数字化油田无线载荷位移传感器在实验室环境下只能进行载荷、位移参数手动检测,检测效率低,无法实现同步检测,并且对载荷值和位移值同步生成的示功图的准确性无法验证等问题,研制无线载荷位移传感器实验室一体化检测装置,实现无线载荷位移传感器的全自动一体化检测和示功图准确性的综合评价。首先采用分布式高精度载荷、位移控制技术,利用实时控制器通过EtherCAT通讯实现伺服电机、伺服油泵控制,然后采用GR10分布式模块采集高精度压力传感器、高精度磁栅尺的实时反馈,从而实现载荷位移的快速高精度闭环控制与检测结果输出,同时将标准示功仪评价方法与软件相结合,实现了无线载荷位移传感器的准确度评价。结果表明:用这种技术进行无线载荷位移传感器的准确度评价可以保证载荷、位移参数检测的同步性、准确性,并且显著提高了检测效率,能够为数字化油田系统感知层提供准确、高效的数据支撑,取得了比较满意的效果。

平接型双材料的载荷位移特征与界面失效机理研究

针对双材料界面强度不足与界面应力分布不均的问题,对双材料界面强度、界面应力分布不均、载荷位移曲线(LD)波动等方面进行了试验研究与理论分析,利用铝/聚乙烯(PE)、铝/聚丙烯(PP)、铝/聚甲醛(POM)双材料的实验结果,对材料的TS813粘结试样界面强度与Ergo5800粘结试样进行了比较分析,对弹性模量与PE、PP、POM材料的界面强度进行了对比,分析了载荷位移曲线与界面断口。研究结果表明:铝/非金属双材料界面抗拉强度随着弹性模量增大而减小,TS813试样界面强度为Ergo5800试样的4.44、2.17、2.89倍,铝/橡胶前者为后者76.47%;界面强度分布不均导致界面剥落情况不同与LD曲线中波动现象,同种材料试样与同种粘结剂试样,试样界面强度越低载荷波动越明显。

含扩展裂纹板计及厚度效应的载荷—位移曲线解析闭合解

准确预测长寿命结构在其服役期内的剩余强度,是当前结构设计工程师面临的一个重大课题。而裂纹扩展过程中,精确的载荷—位移曲线将为这一问题的突破提供一种非常高效的方法。为此,在考虑厚度效应的断裂韧度与阻力曲线理论基础上,对含穿透裂纹板在裂纹扩展过程中的载—荷位移曲线进行理论与试验研究。用卡氏定理导出含驻止裂纹试件承受载荷作用时,外部载荷与试件中点挠度的关系表达式。引入计及厚度效应的断裂韧度与阻力曲线理论,导出裂纹扩展时试件中点处载—荷位移曲线的解析闭合解。进行准静载单调加载下的裂纹扩展试验。所得数据与由载荷—位移曲线解析闭合解得到的计算结果基本吻合,充分验证该解析闭合解的有效性。

随焊加载冷源或位移控制载荷的无应力焊接方法

应用一维杆模型论证了随焊加载冷源或位移控制载荷实现无应力焊接的原理.应用数值模拟探讨了其实现方式,对7种加载方案下杆件中心点应力、塑性应变等物理量的时程分布进行了数值模拟对比研究,认为任意时刻外加位移控制载荷产生的机械应变和热输入满足一定条件时焊后残余应力为零.随焊降低残余应力的工艺在焊件局部区域产生的变形速率与该局部区域的热膨胀或收缩变形量速率大小相同时,降低残余应力的效果达到最优.应用模型导出的原理对焊前预拉伸、焊前温差拉伸、动态温差拉伸、低应力无变形焊接(LSND)等工艺的原理和参数设置依据进行了讨论.结果表明,使焊件内部在冷却时产生足够大的拉伸塑性应变,是降低焊接残余应力的有效途径.

金属泡沫填充薄壁圆管的轴压载荷-位移关系

将泡沫填充圆管的能量吸收视为泡沫与圆管两者之和,基于包含偏心率效应的直链塑性铰模型和Reddy等对Alexander模型的改进结果,对圆管的变形模式进行了更改,以此来反映管壁与金属泡沫之间的相互作用效应,导出了金属泡沫填充圆管的静、动态轴向平均压溃力的表达式.通过理论预测与实验的对比,发现理论预测偏低,但与实验曲线的趋势保持一致,比空管与金属泡沫的平均载荷之和略高一些.此外,泡沫填充圆管的平均压溃力随填充泡沫平台应力的增大而呈线性增加,与已有研究结果及实际情况一致,由此表明了模型的合理性.

含裂纹构件塑性失效时载荷与位移关系的闭合解

对含裂纹构件的一种失效模式(韧带屈服)进行研究。将构件位移分成线弹性位移与塑性位移。在进行线弹性位移分析时,采用断裂力学中的能量差率方法与固体力学中的余能原理。在进行弹塑性位移分析时,建立三区力学模型,在此基础上得到载荷位移关系与构件承载能力表达式的闭合解。此解与试验结果具有很好的一致性。

液态浸渗后直接挤压过程的载荷-位移特性

实验测定分析了液态浸渗后直接挤压过程的冲头载荷与位移关系曲线及它们各自随时间的变化，指出了不同工艺条件下所获得的载荷－位移曲线存在很大差异的原因，揭示了工艺参数对液态浸渗后的挤压过程性质有着决定性作用。

用于抽油机井示功仪的载荷位移一体化智能变送器

针对目前内部集成载荷传感器与位移传感器的抽油机井示功仪结构复杂、不易生产和调试的问题,提出一种结合变阻式载荷传感器和集成式加速度传感器的可分离的载荷位移一体化智能变送器的设计思想,给出了基于MSC1202芯片的具体实现方案。测试结果表明所设计的载荷位移一体化变送器稳定性与重复性好,精度与线性度高,同时具有一定的智能性。该变送器可以方便灵活地与标准无线发送模块组成无线抽油机井示功仪,具有很好的实际应用价值。

桩腿耦合缓冲器载荷-位移特性的有限元分析

运用非线性有限元软件ABAQUS/Explicit,着重对LMU的垂向载荷—位移特性曲线进行准静态的数值模拟,并详细讨论了橡胶与钢材摩擦系数及橡胶垫层数对于载荷—位移曲线的影响,为LMU的优化设计提供参考意见。

智能无线载荷位移传感器改进与应用

针对传统示功图分体式测量采集设备具有的安装环节多、维护不便、测量精度不高等诸多不足,整合改进成一种安装简单、维修和维护方便、测量精度高的智能无线载荷位移传感器,为建设数字化油田、及时采集油井动态资料,判断、制定和及时调整油井工作制度提供施工依据,降低成本。

非标梯形截面碟形弹簧载荷位移特性测试分析

针对碟形弹簧轴向尺寸较小、能以很小的变形承受较大负载的特点,利用数控铣床作加载工具,在碟形弹簧上放置垫块以消除接触面间隙,利用应变式测力传感器监测实际加载的轴向载荷,利用接触式电感位移传感器监测位移,精确测量了4个不同材料和尺寸规格碟形弹簧的载荷-位移特性。研究结果表明,碟形弹簧的载荷-位移特性曲线呈非线性变化,且非线性程度受弹簧自身尺寸的影响较大。碟形弹簧在承受冲击载荷时,其弹性恢复性能良好,具有很好的缓冲能力。研究方法对类似结构载荷-位移特性的测试研究具有重要的参考价值。

碟形弹簧载荷与应力特性的有限元分析

利用ANSYS Workbench和弹塑性材料模型对碟形弹簧的载荷-位移特性和应力-位移特性进行了有限元分析,并与A-L法的理论解进行了对比。在此基础上,研究了不同的齿槽圆角和齿槽宽度对载荷-位移和应力-位移特性的影响。分析结果表明,在塑性变形阶段,有限元分析结果与A-L法的理论值差异较大。相对于A-L法,有限元法与实测值更加吻合。增大齿槽圆角会使载荷增加,增大齿槽宽度会使载荷减小。不同的齿槽圆角和齿槽宽度都会对碟簧截面四个角点的主应力有一定的影响,这为碟形弹簧的设计提供了理论依据。

木塑空心柱轴压力学性能试验与有限元分析

为探究木塑复合材料用作低密度装配式建筑承重柱的可行性,通过材性测试和轴压试验评估共挤出木塑空心柱的轴压力学性能,并利用ABAQUS有限元分析软件模拟探究木塑空心柱壁厚、长细比和内置薄壁圆钢管壁厚对其极限承载力、变形能力和破坏模式的影响。模拟分析结果与试验测试数据高度一致,验证了模拟方法的有效性。试验研究表明,木塑空心柱主要通过局部压溃破坏,并表现出明显的弹塑性阶段。有限元分析结果表明,增加壁厚能提高木塑空心柱的初始刚度和极限承载力,其中8 mm厚度在成本、重量及承载能力方面具有最佳性价比。随着长细比的增加,木塑空心柱的承载力和刚度逐渐降低,破坏模式也从强度破坏转向失稳破坏。内置3 mm薄壁钢管显著增强了木塑空心柱的承载力和延性,其力学性能能够满足建筑对抗压承重构件的要求。

矿山岩体分级中点载荷试验的力学分析

为了研究岩石的弹性刚度与岩石力学特性的内在关系,该文在对380块岩石样本进行了点载荷的载荷与变形试验的基础上,从理论上分析了载荷与位移的基本关系,概化了其载荷位移的3种过程模型,并对其进行了刚度和回归分析,得到了点载荷试验的刚度是一重要的岩石力学参数的结论。对进一步揭示点载荷试验的应力应变关系和刚度分析做了有益的探索。