流化床内沉浸管磨损特性的理论预测

基于气固两相双流体模型和颗粒动力学方法模拟流化床内气体和颗粒流动特性,采用单层能量耗散磨损模型模拟沉浸管的磨损率和亚网格尺度模型(SGS)模拟气相湍流流动,同时应用贴体坐标系使计算网格与沉浸管表面相吻合。模拟计算得到了沉浸管的瞬时磨损率和时均磨损率。数值模拟流化床内气固两相流体动力行为和沉浸管磨损特性。模拟计算结果表明沉浸管磨损受气泡尾涡及颗粒运动的直接影响。分析了沿沉浸管环向时均磨损率的变化规律。当沉浸管横向相对节距为2．0～3．0时磨损率达最大。数值模拟得到的流化床内构件磨损率与前人的实验结果和数值模拟相吻合。

多层环形钢板阻尼器的静力学研究

为了满足高温、低温、腐蚀环境特殊工况下阻尼减振的需要,对以干摩擦阻尼进行减振的阻尼器的开发一直是工程技术人员的一个主要研究方向。多层环形钢板阻尼器是借助于载荷作用下多层金属环之间的干摩擦力耗散能量,实现阻尼隔振的一种新型阻尼器。为此,从弹性力学的角度建立静力学模型,对多层环形钢板阻尼器的弹性元件进行静力学研究。通过选取应力函数对力学模型进行求解,得出此种类型阻尼隔振元件承受载荷时的力学特性,为设计及应用该种类型阻尼器提供理论依据。

基于结构整体损伤指标的钢框架地震易损性研究

以9层梁柱焊接钢框架为例,选取20条满足场地条件的地震波,对结构进行动力增量时程分析(IDA),对比分别以层间位移角和能量耗散作为结构整体损伤指标评判的结构损伤程度,发现仅以层间位移角作为结构整体损伤指标会高估结构抗倒塌能力,而仅以能量耗散作为结构整体损伤指标则无法判别结构失效模式。为避免单一结构整体损伤指标的缺点,能够同时考虑整体结构的首超破坏与累积损伤,提出了一个基于层间位移角和能量耗散的双参数线性组合的结构整体损伤模型,定义结构4种极限破坏状态,对比层间位移角、能量耗散与建立的结构整体损伤模型的结构损伤曲线与易损性曲线。结果显示,基于层间位移角和能量耗散的双参数线性组合的结构整体损伤模型能够更加合理的描述结构的损伤程度。

热力耦合作用下固定结合面的微动磨损特性

为提高微动磨损预测的准确性,考虑实际工况中温升的影响,通过引入随温度变化的磨损系数来修正能量耗散磨损模型并编写UMESHMOTION子程序,基于柱面/平面微动试验建立微动磨损的温度-位移耦合有限元模型。模型考虑了温度、应力和磨损之间的相互作用以及温度对摩擦因数的影响,通过与Archard模型进行对比来验证模型的正确性,探究材料塑性、温度和微动循环次数对接触表面磨损和温升的影响。仿真试验表明:修正的能量耗散磨损模型的磨损深度略小于Archard模型的磨损深度,且随着温度的升高两种模型之间的差距增大;不考虑材料塑性和温度的磨损深度偏小,考虑材料塑性的磨损轮廓不再是光滑的赫兹形状;随着循环次数的增加,接触表面的温度升高,温升峰值水平位置随着圆柱试件移动,磨损深度的增长速率由于温度的升高而变小,磨损轮廓突变点与磨损中心的深度差越来越小。