不均匀侧压力对井筒受力的影响分析

立井井筒所受的水平侧压力沿井筒周边分布的不均匀性导致井筒井壁可能出现拉应力,这对混凝土井壁来说是很不利的,因而有必要求解分析井筒的受力状况。论文通过对井筒的弹性分析,判断不均匀受压下井壁的受压受拉状态,推导了井壁刚好不出现拉应力时井壁厚度的计算公式。

不均匀侧压力下预制钢筋混凝土井壁的结构设计与分析

在均匀侧压力作用下井壁截面内任意点都处于三向或多向受压状态,不会出现拉应力,而在不均匀侧压力下,井壁则会产生拉应力,以某矿风井累深121m井壁在不均匀侧压力作用的结构设计为例,介绍井壁的内力计算与分析。有限元分析结果表明:在井壁模型的0°边界外缘和90°边界内缘的混凝土环向应力最小,0°边界内缘和90°边界外缘的混凝土环向应力最大,需通过提高混凝土强度或者增加井壁厚度来满足工程施工和力学要求。

不均匀压下面内弯曲成形过程的有限元模拟研究

金属板带不均匀压下面内弯曲成形 ,能够发展成为一种利用材料塑性变形不均匀、可充分挖掘材料成形潜力的先进塑性加工方法。然而 ,这方面的研究还不深入 ,在国内尚属开创性工作。对锥辊实现的这一成形过程 ,建立了刚塑性有限元模型 ,对模拟中需要解决的关键问题提出了算法或处理技术 ;在此基础上 ,开发了相应的模拟系统并用试验验证了其可靠性。结果表明 ,所开发的模拟系统可靠 。

非均匀水平应力场中井壁结构的优化设计研究

为了寻求非均匀水平应力场中井壁的合理结构,克服传统等厚井壁在非均匀水平应力场中因应力分布不均而造成井筒结构局部挤压过度而发生破坏,本文用内壁为圆、外壁为椭圆的井壁结构代替原来的等厚井壁,利用有限元数值计算软件,对井壁结构的受力和变形进行数值模拟分析,运用有限元软件的优化设计模块,对特定条件下非均匀水平应力场中井壁的断面形状进行了优化设计研究.研究结果表明:非均匀水平应力场中,等厚度的圆形井筒内壁应力分布并非均匀,不利于井筒稳定性的保持;采用外壁为椭圆形,内壁为圆形的井壁结构,可实现井壁中应力分布状态基本均匀的效果;在外壁从圆形向椭圆形过渡中存在一个最优点,偏离最优点两端越远应力分布越不均匀,这个最优点就是井壁应力分布状态最均匀的状态点,此时井壁的变形、应力分布比较合理,对井筒的稳定性非常有利.

非均匀受压圆孔矩形薄板屈曲性能与有效宽度计算方法

采用有限元软件ABAQUS建立了非均匀压力作用下圆孔薄板分析模型,分析了板件长宽比、宽厚比、开孔尺寸、开孔间距等参数对开孔板件屈曲性能、稳定系数和极限承载力的影响。弹性屈曲分析表明板件长宽比、宽厚比对开孔板件屈曲系数影响较小;当孔距满足一定限值时,孔距对板件屈曲系数影响较小;随着开孔尺寸增加板件从包含开孔部分的整体局部屈曲转变为孔侧板件的局部屈曲。随后基于有限元和有限条程序分析给出不均匀压力作用下圆孔薄板屈曲系数k建议计算公式。板件极限承载力分析表明当开孔尺寸较小时,其对板件极限承载力影响较小,但随着开孔尺寸增加,板件承载力明显降低。最后,通过板件极限承载力分析表明基于建议弹性屈曲系数k的有效宽度法可用于非均匀压力作用下圆孔薄板极限承载力计算。

往复压缩机管道振动分析及改进

为了解决某往复压缩机管道的振动问题,通过对管道气体动力特征和管道结构的动力响应的分析,找到振动的根源为压力不均匀度超标、气柱共振和机械共振。概述了管道气柱固有频率、压力脉动和管道结构固有频率等计算的基本方法。针对其振动原因的分析,提出了优化设计思想,并对某炼油厂压缩机出口管道振动的实际情况,提出了减振改进方案,使机组能正常的工作。

孔板消减往复式压缩机气流脉动的实验研究

孔板是抑制往复式压缩机气流脉动的常见设备。目前已有不少文章对孔板的孔径比、开孔数等参数进行了研究,但未对孔板孔内角对气流脉动的影响进行过实验研究。通过搭建往复式压缩机气流脉动实验平台,测量管道压力不均匀度,研究孔板孔径比、开口角度对压力不均匀度的影响,得出相应的压力不均匀度变化曲线,首次通过实验研究孔板孔径比、开口角度对气体压力损失的影响。研究发现正内角孔板对气流脉动消减能力好于负内角孔板;综合考虑孔板对气流脉动的消减能力和孔板造成的压力损失,得到孔板最佳尺寸参数为孔径比0.5。

往复式氢压机进出口管道振动分析与设计

对往复式压缩机进出口管道的振动进行分析 。

孔板及缓冲罐对管内气流脉动影响实验研究

孔板与缓冲罐均是通过消减气流脉动对振动起到一定抑制作用的装置,且二者常常组合使用。孔板的安装位置及缓冲罐的容积大小均对气流脉动有很大影响,然而相关研究却未见报道。鉴于此,本文对孔板安装在缓冲罐前、缓冲罐后、前后同时安装三种不同工况及两种不同容积大小的缓冲罐对气流脉动的影响分别进行了实验研究,研究结果表明:在缓冲罐后添加孔板对气流脉动的抑制作用总体效果最好,在缓冲罐前添加孔板则可以使缓冲罐后的管路气流脉动明显降低,而缓冲罐前后均加孔板与只在缓冲罐前添加孔板的作用效果相同;缓冲罐对压力脉动的影响相比孔板更加显著,其容积是决定作用效果的关键因素,而最小容积依据API-618给出的公式确定或利用Bentley PULS软件进行模拟计算较为合理。

往复式压缩机出口管道的设计

通过对往复式压缩机管道振动的原因分析,提出控制振动的方法及压缩机管道的布置和支吊架的设计要求。

煤矿多层复合式筒体结构内力分析及计算程序

本文研究三层复合式筒体结构在不均匀水平侧压力作用下的受力情况,提出这种结构按弹性厚壁筒理论计算应力和内力的方法,并编制了计算程序“HBT3”,给出了计算示例。

碎石机有限元失效分析

采用ＡＮＳＹＳＳ．４有限元程序分析软件，进行不同加载条件处理，研究了花键承受应力及变形情况，结果表明，碎石机受到的不均匀压力是花键受到较强的扭转变形的原因，造成碎石机工作失常。

由水文观测孔钢管失稳反算地层冻胀力

根据祁东矿副井井筒施工中一段水文观测孔钢管失稳变形 ,结合地层地质情况进行受力分析 。

高应力不同侧压条件下井壁合理结构及稳定性

采用理论分析研究双向不等压井壁结构的应力分布规律,利用大型数值计算软件,分析不同侧压条件下井壁的合理结构及布筋。研究结果表明:当井筒布置于不同侧压环境中,传统的等厚度的圆形井壁稳定性差,局部甚至会出现拉应力而导致井壁结构失稳;采用外壁为椭圆,内壁为圆的井壁结构可以调整井壁上的应力分布,维护井壁结构的稳定性;采用传统的等厚度井壁结构,如做适当地布筋调整,同样可以维持井壁结构上的应力分布合理,维护井壁结构的稳定;在采用布筋调整井壁应力分布时,应在侧压力小的方向加强布筋。

方坯连铸过程中轻压下技术的数字模拟

为了研究轻压下原理并提供设备设计和制造的主要参数，应用三维刚性／塑性有限元法分析轻压下过程中方坯的应力和应变状态，液芯的变形和轧辊的传动载荷。该研究应用四分之一对称面，方坯的液芯假设成一个洞，轧辊对方坯的作用假设为方坯和刚性辊之间的不均匀压力。热模拟提供了方坯横断面上的温度分布。从计算发现轻压下使方坯的断面呈狗骨状变形，洞的横断面也减薄。

辊形配置对辊间接触压力与板形调控影响分析

为系统分析不同辊形配置下辊间接触压力分布形式与板形调控特性,以某1 800 mm热轧生产线使用的2种典型辊形配置为研究对象,建立对应的辊系有限元模型,计算不同带钢规格与调控手段下辊间接触压力分布形式,分析得出常规凸度支撑辊对应的辊间接触压力分布形式与CVC工作辊辊形呈现出明显的对应性,且压力分布形式受轧制规格与调控手段的影响明显小于CVC支撑辊。利用接触压力峰值和不均匀度表述辊间接触压力分布特征,将不同规格与调控手段对辊间接触压力分布特征的影响进行量化处理,得到更为具体的不同参量在整个变化范围内对分布特征的整体影响趋势。同时还对2种辊形配置下不同辊间接触压力对轧机板形调控特性影响进行分析,得出CVC支撑辊对应辊形配置的弯辊力与窜辊位置在板形调控能力上均强于常规凸度支撑辊辊形配置,而不同辊形配置对辊缝形状的影响表现出较为明显的差异,引入辊间接触压力边中比得到调控特性与辊间接触压力之间的具体关系,并结合现场的实际生产数据对仿真分析结果进行验证,研究结果可为现场辊形配置与板形调控提供较好的理论基础和生产指导。

水平不均匀地压作用下立井井筒内力计算

对于立井井筒,其受到的水平不均匀压力,按公式p(θ)=p2(1-β2cos 2θ)拟合效果比p(θ)=p1·(1+β1sinθ)更好。为比较二者对井筒内力计算结果的影响,为井筒截面设计提供依据,将立井井筒简化成环形线弹性杆件,应用卡氏第二定理,并结合平衡方程分别解出了2种表达式作用下井筒圆环的弯矩、轴力和剪力的表达式。结合工程实例,采用有限元数值分析的方法,比较了2种表达式形式对弯矩、轴力和剪力计算结果的影响。结果表明:根据2种表达式计算出的内力,其结果有一定的差别。在相同地压作用下,弯矩最大相对差值约为9.57%,轴力最大相对差值较为接近,不大于2.23%,剪力最大相对差值约为14.36%。由于按照公式p(θ)=p2(1-β2cos 2θ)的压力拟合效果更好,因此推荐采用基于该式推导的轴力和弯矩表达式作为井筒截面设计的计算公式。

基于梯度虚拟材料的栓接结合部连接参数表征

螺栓连接是应用最广泛的装配形式之一,表征栓接结合部连接参数是进行装配体结构动力学分析的关键,针对各向同性虚拟材料模型不能准确表征结合面压力分布不均匀性的问题,提出并开发一种基于梯度虚拟材料的栓接结合面连接参数表征模型。首先根据结合面压力分布特征,以及结合面法向、切向刚度与压力分布间的映射关系,建立了等效虚拟材料参数随位置坐标的变化规律模型;分别采用等参梯度单元和高斯积分点料属性梯度分布单元等效表征结合部连接参数,采用结构静力学、动力学分析方法进行分析,通过对比不同类型单元静力学、动力学计算结果,验证梯度材料单元的准确性;进而研究了基于代理模型的梯度虚拟材料参数辨识方法,采用拉丁超立方采样来获取样本点,采用Kriging模型拟合连接参数,应用遗传算法优化虚拟材料参数。采用均匀虚拟材料模型、各向异性虚拟材料模型及梯度虚拟材料模型的仿真结果与试验数据对比,表明梯度虚拟材料模型是一种表征栓接结合部压力/刚度分布特性的有效方法。