高压加热器水室局部失效弹塑性分析

基于真实应力-应变曲线对某高压加热器水室进行了弹塑性分析,并依据ASMEⅧ-2第五分篇中控制局部应变的方法对其进行了局部失效评定。为类似设备的强度设计提供一定参照。

关键连接件功能局部失效对产品运行的影响

螺栓连接方式在汽车中占有重要地位,个别螺栓连接的功能失效,会给产品总成的正常运行带来严重影响。以连接发动机曲轴法兰及飞轮的均布螺栓组为例,对个别螺栓连接因某一因素而导致的失效及影响进行分析。利用机械设计中的螺栓组形心变化原理,求取在局部失效状态下螺栓组承载切向力的最大值。分析结果表明,为了产品的可靠运行,一般情况下,螺栓连接安全系数选取在1.5～2.0比较合理。

内支撑局部失效对基坑支护体系影响的试验研究

中外内支撑排桩支护体系的基坑坍塌事故时有发生,针对内支撑局部失效所引发的结构安全性问题,采用室内模型试验和数值模拟结合的研究方法,通过对比构件失效前后基坑变形及结构内力变化情况,初步揭示内支撑局部失效对整体基坑的影响。结果表明:支撑失效后引发的墙体变形在开挖面以上的中下部位最为明显,加载对地表沉降造成的影响要大于支撑破坏,与上部支撑相比下部支撑失效对支护体系更不利。支撑失效后墙体变形以该位置为中心向四周扩散至邻近支撑附近,邻近支撑会限制这种位移影响进一步扩散。最下层支撑失效后对垂直方向未失效支撑的影响大于对水平方向,随着失效支撑的深度降低,其对垂直方向的支撑影响逐渐降低而对水平方向支撑的影响逐渐增加。内支撑局部失效后荷载传递具有明显的就近现象,且随着失效支撑根数的增加,荷载传递系数也随之增大。

ASMEⅧ-2中防止局部失效评定方法的原理

防止局部失效的评定方法是新版ASMEⅧ-2规范的一个新特色,规范提供了弹性分析和弹-塑性分析两种方法。对这两种评定方法的基本原理和技术背景进了详细论述,以便在工程应用中正确实施。

基于ASME Ⅷ-2弹塑性方法的局部失效评定

ASME Ⅷ-2按分析要求设计中,防止局部失效是其中重要的一部分,以某高温高压加氢反应器冷氢管及侧壁卸料管为研究对象,使用弹塑性有限元法对其进行局部失效分析及评定,结果表明设计结构满足局部失效准则要求。

基坑围护局部失效的补救措施

通过基坑支护实例分析 。

软土地基深基坑围护局部失效现象的实例分析及现场补救措施

探讨在软土地基情况下,深基坑围护出现局部失效现象的成因及其补救措施。

基于有限元分析的型钢腹板局部失效机理研究

在分析核电站机械模块钢结构及工艺管道支撑的型钢时,应根据设计规范,如ASME III NF的要求对梁腹板进行分析评定,以防止当梁受到集中载荷时腹板局部屈服、屈曲或整体侧向失稳的发生,进而丧失约束承载功能。以国标工字钢结构梁为研究对象,通过有限元分析模拟,研究了工字钢在工程应用中其腹板的主要失效机理,即腹板失效的主控因素。同时将有限元的分析结果与ASME III NF中腹板失效评估的验收准则,即规范评定方程的结果进行比对,进一步论证规范方程可用于梁构件截面尺寸与梁跨距和合理匹配设计。

跨中局部失效对网架与网壳结构整体稳定的影响

文章主要研究网架结构与网壳结构由于跨中杆件存在初始缺陷或局部失效,导致整体稳定性的下降,比较2种结构形式的稳定性对初始缺陷的敏感性程度。通过大型通用有限元软件ANSYS数值模拟,结果表明:网架结构比网壳结构对初始缺陷更加敏感,初始缺陷的存在对网架结构的极限承载力有较大扰动;无论是网架还是网壳结构,对前四阶屈曲模态,随着模态阶数的增加,由于跨中局部失效的影响带来的特征值的变化率越来越小。

局部系泊失效下半潜式平台系泊韧性评估方法研究

半潜式平台系泊失效会引发重大安全问题,为研究局部系泊失效下半潜式平台系泊韧性水平,构建系泊失效至恢复全过程的平台性能水平曲线,并将系泊韧性量化为吸收、适应及恢复3部分。基于平台运动响应及恢复操作构建相应的韧性定量评估指标,并利用CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法进行赋权,进而得到韧性评估3层指标体系。以规则波作用下的南海某半潜式平台为实例,在ANSYS@AQWA TM中建立其数值模型以进行水动力计算,并运用构建的评估指标体系进行系泊韧性评估。结果显示:半潜式平台系泊韧性水平与吸收、适应和恢复能力具有一致相关性,且浪向对角线立柱下两根系缆同时失效时系泊韧性水平最高,同一立柱下两根系缆同时失效时系泊韧性水平最低。

局部失效盾构隧道管片承载特性及破坏机理

局部失效(混凝土或钢筋缺失)会显著影响盾构管片的承载性能,甚至会诱发隧道整体结构的破坏。为明确局部失效对管片承载特性的影响,分别开展了标准管片和跨中及侧部开孔管片承载特性的足尺试验,并对管片的位移、裂缝扩展及混凝土应变进行了监测。试验结果表明:管片破坏过程分为4个典型阶段,并将各个阶段的临界荷载定义为管片的3个特征荷载。根据各特征荷载值对管片的承载特性进行了对比分析,明确了开孔管片的承载能力低于标准管片,且开孔位置对管片的承载特性具有较强影响。为进一步明确局部失效盾构管片试验结果的准确性,采用混凝土弹塑性损伤本构建立了与试验对应的三维精细化数值模型,并通过与模拟的对比验证了试验结果的合理性。随后,依据标准管片各承载特性,定量分析了管片开孔直径及开孔位置等因素对管片抗弯承载特性的影响规律,并初步提出了局部失效盾构管片抗弯承载特性的理论计算模型。研究结果可为极端条件下地铁盾构隧道的安全性评估及加固设计提供理论基础。

非对称开挖局部构件失效对支护体系的影响

针对非对称开挖基坑长度方向由局部破坏引发的基坑连续性倒塌问题,利用三维有限元软件PLAXIS 3D,采用构件拆除法对非对称开挖基坑局部构件失效情况下整体支护体系的响应进行了分析。结果表明:支撑失效后,位于失效区的桩产生卸荷效应,土压力降低,而邻近失效区反之,最近的未失效支撑处桩身弯矩增加较大;在支护桩失效后,失效桩同侧的未失效桩桩后土压力和弯矩显著上升,异侧减小;深侧桩通过支撑对浅侧桩产生向基坑外的推挤作用,深侧桩失效后,浅侧桩出现反推挤现象;土体最大沉降量浅侧较深侧小,沉降量随失效桩数增加愈来愈大而沉降范围基本不变;挖深差愈大土压力变化系数及弯矩传递系数愈大;挖深分界线改变对土压力及桩身弯矩影响均很小。提出了考虑连续性破坏时对支护桩配筋弯矩放大以提高支护结构冗余度的设计方法。

重复荷载作用下沥青混合料局部失效强度分析

本文通过四点弯曲疲劳寿命试验,推断沥青混合料存在局部失效强度,而后考虑了沥青混合料的黏弹性、荷载的间歇性、裂纹尖端应力重分布等因素对沥青混合料局部失效强度的计算给出了理论推导。这与沥青路面材料在真实交通荷载作用下的情况相符,这对实际工程有一定的指导意义。

局部系泊失效下的TLP平台鲁棒性评估方法研究

张力腿平台在发生局部系泊失效时可能诱发连续失效进而导致平台整体倾覆.为了研究其抗连续失效的能力,结合张力腿平台在局部系泊失效下的响应特点和结构特点,对其进行鲁棒性评估方法研究.通过在水动力分析软件AQWA中建立张力腿平台模型,分析张力腿平台在局部系泊失效下的响应特点和结构特点.从结构属性、结构性能和运动性能3个方面,分别设置合理的鲁棒性定量评估指标,并通过熵值法对指标赋权从而建立确定性鲁棒性评估指标体系,并据此设置了合理的鲁棒性评估流程.最后运用所提出的鲁棒性评估方法进行实例计算,对规则波作用下的两根不同筋腱失效位置组合的张力腿平台进行鲁棒性评估,以验证本文提出方法的适用性和可行性.结果表明:同一立柱下两根筋腱同时失效的鲁棒性表现最差,而对角线立柱下的两根不同筋腱同时失效的鲁棒性表现相对最优;在迎浪、背浪、边浪浮箱下的两根不同筋腱失效的位置组合中,三者的鲁棒性表现相近,背浪浮箱下的两根筋腱表现略差,边浪浮箱下的两根筋腱略优.

张力腿平台局部系泊失效模式下动力响应分析

针对浮体-张力筋腱非线性耦合系统,采用时域分析方法对局部系泊失效下的张力腿平台进行动力响应分析,重点研究两根筋腱失效时筋腱失效位置、波浪载荷参数与平台各自由度动力响应的关系.结果表明:局部系泊失效对平台横荡、纵荡、艏摇自由度的动力响应影响远小于横摇、纵摇、垂荡自由度;失效位置与平台动力响应关系密切,失效筋腱位置越集中,平台响应越大,反之亦然;筋腱失效后平台在不同波浪载荷参数下的运动特性及顶端张力表现各异.垂荡瞬态阶段响应对波高和波周期敏感性较强,垂荡稳态阶段响应对浪向、波高和波周期敏感性较强;纵摇(横摇)瞬态和稳态阶段响应对浪向、波高和波周期敏感性均较强;波浪载荷参数对筋腱顶端张力的影响较小.

局部系泊失效下半潜式平台的动力响应特性

运用ANSYS/AQWA软件建立半潜式平台和锚泊系统的三维分析模型,研究平台主体的运动响应特性和系泊链张力响应特征,并对系泊链断裂前后2种状态下的平台动力响应特性进行对比分析。结果显示:当局部系泊链断裂后,系泊链最大张力最高增加18.07%,系泊链的可靠性最高降低了146.16倍;而平台的横摇角最大值增加了15.99%,横荡最远距离增大100%;系泊链3断裂时,平台的纵荡最远距离增大116%。因此,需要避免环境载荷迎面系泊链断裂的情况,一旦发生断裂,需要立即采取措施,以避免系泊系统发生连锁失效反应,同时采取适当措施降低平台横荡、纵荡和横摇的增加,从而保证平台和人员安全。

张力腿平台局部系泊失效下复杂运动响应机理研究

针对浮体-系泊系统非线性耦合系统,采用数值模拟的时域分析方法对张力腿平台局部系泊失效下的复杂运动响应的机理进行研究,重点分析了两根筋腱同时失效下的垂荡运动平衡位置、运动幅值和运动响应中的非线性成分。结果表明:波浪载荷作用下的垂荡平衡位置与静水中的平衡位置相同,平衡位置的改变取决于筋腱张力和刚度的改变;筋腱完整和单根筋腱失效情况下,平台在规则波0°浪向下的垂荡为线性运动,在两根筋腱同时失效的情况下,垂荡为非线性运动;非线性成分与波高关系密切,波高越大,非线性成分越明显;辐射力和系泊力对平台非线性运动的贡献最为突出。

转塔式FPSO局部系泊失效模式下的动力响应

针对浮式生产储油卸油装置(FPSO)船体-系泊系统耦合动力分析模型,利用时域计算方法分析局部系泊失效模式下FPSO的动力响应,主要研究失效缆布置位置、浪向的夹角和系泊缆布置形式与局部系泊失效模式下FPSO的动力响应的关系。结果表明:单根缆失效之后,浮体的纵荡固有周期增大,而垂荡固有周期和纵摇固有周期的变化极小;在规则波或不规则波下,当单根系泊缆失效时,系泊系统的对称性遭到破坏,FPSO在水平面内的运动响应骤增,系泊缆的最大张力上升约30%;当单根缆系泊失效时,3组×4根/每组系泊形式的系泊能力优于4组×3根/每组系泊形式。

某工程局部整体抗浮失效分析

通过对青岛市某多塔楼大底盘地下室抗浮失效的竖向变形特征、构件损坏情况进行统计分析,确定局部整体抗浮失效的破坏特征.同时利用SAP2000有限元软件对地下室进行整体建模分析,确定局部整体抗浮失效中构件的破坏顺序和空间位置.通过分析发现,未及时进行覆土回填并且停止人工降水是该局部整体抗浮失效事故的根本原因,地下室与塔楼连接处底板最先发生破坏.

基-面层局部黏结失效对半刚性基层沥青路面拉裂破坏的影响分析

为了研究基-面层间局部黏结失效对沥青路面拉裂破坏的影响,考虑重载的作用,采用ABAQUS建立三维弹塑性模型对不同黏结失效区域大小和不同黏结强度下引起半刚性基层沥青路面拉裂破坏的竖向变形和层底拉应变进行分析.结果表明:黏结失效区域面积对竖向变形的最大值和两车轮荷载中心竖向变形差值有显著影响,重载只影响竖向变形值的大小不改变其分布规律,层间黏结强度对竖向变形的影响可以忽略.随着基-面层黏结失效面积的增大沥青路面的拉裂破坏点从中面层底向下面层底过渡,重载不仅改变塑性拉应变的数值同时也影响其分布规律,黏结强度对下面层底拉应变的影响极大,对其他层的影响可以忽略.