大径厚比下钢管RC柱抗震性能对比研究

配筋钢管混凝土(Reinforced concrete filled steel tube,RCFST)柱和钢管约束钢筋混凝土(Steel tube confined reinforced concrete,STRC)柱为钢管RC组合柱的2种主要形式,规范对各自径厚比给出了建议取值,但存在叠合区。为了探究叠合区大径厚比下2类柱的抗震性能及其适用性,以轴压比为主要影响因素,对2组试件开展低周反复加载试验。结果表明:各试件均发生压弯破坏,RCFST柱根处钢管形成环状鼓曲,STRC柱切缝处钢管未见鼓曲;相对于STRC柱,RCFST柱承载力较高,滞回曲线较饱满,耗能能力较强,但曲线下降较快,延性较差;增大轴压比时,RCFST柱承载力下降了5.5%,STRC柱承载力提高了33.8%且延性仍良好。采用数值计算方法扩充结构参数范围,进一步分析径厚比、钢管强度和配筋率对承载力、变形能力及N-M曲线影响。最后给出2类柱的建议适用范围。

奥氏体不锈钢管窄间隙焊接残余应力分布及径厚比影响研究

采用轮廓法试验测试和有限元数值模拟研究φ273 mm×28 mm的316L奥氏体不锈钢管窄间隙多道焊接残余应力的分布特征,并基于数值模拟研究了不同径厚比对管环焊缝残余应力的影响规律。结果表明:计算得到的环向应力和轮廓法测试结果在焊缝内部的分布趋势相近;焊缝区环向应力和轴向应力沿厚度方向呈现“弯曲型”分布特征,即内壁附近的焊缝及邻近区域为压缩应力,外壁区域为拉伸应力。厚度不变的情况下,随着径厚比R/t增大,焊缝区域的环向拉伸应力区略增大,压缩应力区减小;而内壁附近的轴向压应力值减小,外壁附近的轴向拉应力值也减小,沿厚度方向的轴向应力向“自平衡”应力状态转变。

考虑径厚比影响的圆柱壳滞回破坏机制分析

为了明确径厚比对于圆柱壳结构滞回性能的影响,通过低周往复荷载试验和数值模拟,研究了不同径厚比圆柱壳的滞回破坏模式和耗能能力。结果表明,径厚比会影响圆柱壳的最终破坏模式,随着径厚比的增大,破坏模式从底部象足式屈曲转变为褶皱式屈曲破坏。累积等效塑性应变和等效黏滞阻尼系数都随着径厚比的增大逐渐降低,径厚比越大,塑性发展越不充分,结构的耗能能力越弱。圆柱壳的塑性强化阶段随着径厚比的增大逐渐缩短,当径厚比超过250后,结构未经历塑性强化直接进入屈曲发展阶段,径厚比越大,局部屈曲出现越早,导致截面未达到全塑性弯矩即破坏,对于大径厚比圆柱壳结构的全塑性弯矩理论值应进行相应的修正。

不同径厚比的海底管道压溃屈曲研究

为了探索不同径厚比海底管道的压溃屈曲特性,本文分别采用挪威船级社(Det Norske Veritas,DNV)规范、有限元模拟和深海压力舱模型试验,研究不同径厚比海底管道承载外部水压的能力,并就DNV规范压溃屈曲计算公式对不同径厚比管道的适用性进行了讨论,优化了小径厚比海底管道压溃屈曲的设计方法。研究表明:小径厚比管道的压溃屈曲临界压力对管道径厚比的变化更敏感;DNV规范计算小径厚比管道的压溃屈曲临界压力偏小,在进行深海管道的压溃屈曲设计时,建议采用模型试验结合有限元模拟的方法,计算管道实际可提供的压溃屈曲承载力。

大径厚比高频焊管的开发

根据大径厚比圆管的特点,选用高效、低成本的高频焊接生产方式,采用线性排辊成型工艺,并通过对大径厚比高频焊管的铣边、成型、焊接、定径等工艺的研究,成功地开发出径厚比≥100的高频焊接圆管Φ508×5,该焊管成功地应用于太阳能光伏发电装置。

特高压钢管塔主材长细比及径厚比的取值

文章选取1000kV淮南—上海(皖电东送)输变电工程的典型同塔双回钢管塔为研究对象,建立其梁杆混合单元的有限元模型,对塔身主材的应力进行了计算。结果表明杆端弯矩对主材应力的影响程度与其长细比密切相关。通过统计分析,给出了长细比与应力的对应关系。通过分析计算结果及对比国内外设计标准,提出了钢管塔压弯主材圆管截面的径厚比取值建议。研究结果可为我国特高压钢管塔的结构优化提供参考。

超薄壁大径厚比筒体旋压鼓形失稳机理与规律

运用有限元软件MSC.Marc模拟超薄壁大径厚比筒体减薄旋压加载过程,研究载荷、工模配合间隙、工件直径及厚度对旋压鼓形失稳的影响规律。结果表明,载荷、配合间隙和工件直径越大、壁厚越小,越容易产生鼓形失稳缺陷。以哈氏合金C276为毛坯材料,进行直径为561.5mm、厚度为0.42mm筒体的减薄旋压实验,实验结果与仿真分析吻合;在深入分析超薄壁大径厚比筒体旋压的力流特性和约束特性,探讨旋压鼓形的形成机理的基础上,提出了间隙率和锁模环的概念及其对旋压过程的影响,并提出了鼓形失稳的调控措施,为超薄壁大径厚比回转件的整体减薄旋压成形提供理论指导和工艺借鉴。

大径厚比超薄壁筒形件变薄旋压鼓形

应用于核电技术AP1000核主泵的屏蔽套属于大径厚比超薄壁筒形零件,制造精度要求极高。文章通过实验与数值模拟,研究Hastelloy C-276合金大径厚比超薄壁筒形零件变薄旋压,分析旋轮前筒坯的鼓形现象,得到了工艺参数对鼓形的影响规律,并提出了实现稳定旋压的工艺措施。

轴心受压薄壁圆钢管混凝土柱临界径厚比的确定

通过对薄壁圆钢管与内部混凝土的相互作用分析,可以得出薄壁圆钢管与混凝土的应力-应变关系及二者间的作用力。在此基础上,把薄壁钢管纵向单元作为支承在弹性地基上的压杆,推导出钢管出现局部屈曲的临界应力和临界径厚比。由于内部混凝土的存在,大大提高了薄壁钢管的临界屈曲应力和径厚比。对Q235钢材、C30混凝土短柱构件的计算结果表明,钢管的最小临界径厚比为1700左右。

利用电阻法原理测算高岭石的径厚比

高岭石的径厚比,在高岭土的许多应用领域都是一个重要参数,目前尚未有很好的仪器和技术对其进行精确测量。以电阻法为原理对颗粒粒度的测量,反映了电阻的变化与颗粒体积和形貌之间的关系,可以此为基础进行高岭石径厚比计算。通过对以电阻法为工作原理的库尔特仪测试输出数据和图形的详细分析,发现其输出的电脉冲高度反映颗粒的体积,电脉冲宽度反映通过小孔的颗粒长度,并通过与标准球形颗粒脉冲数据进行对比,建立了高岭石径厚比测算公式AR=3/2(n+W-Wn/Wn+1-Wn/L)3通过实例分析,验证了该方法的精确性。

工艺参数对大径厚比薄壁筒形件旋压成形质量的影响研究

内径偏差和壁厚偏差是评价筒形件旋压成形质量的重要指标。针对Hastelloy C276大径厚比薄壁筒形件,建立了三维弹塑性有限元模型,采用正交设计法安排试验,研究了减薄率、进给率、坯模间隙和芯模转数对反旋成形内径偏差和壁厚偏差的影响规律。研究表明:减薄率和进给率对成形质量影响显著,而坯模间隙和芯模转数影响相对较小。随着减薄率的增大,内径偏差和壁厚偏差增大;随着进给率的增大,内径偏差减小而壁厚偏差增大;随着坯模间隙的增大,内径偏差增大;随着芯模转速的增大,内径偏差先增大后减小。

配圆钢管钢骨混凝土柱轴压承载力计算及径厚比分析

通过考虑外围混凝土和箍筋对钢管以及核心混凝土的约束作用 ,根据钢管屈服推导出钢管与核心混凝土的实际受压极限强度 ,并建立配圆钢管钢骨混凝土柱轴压承载力计算公式 ,其计算值与试验结果吻合良好。在此基础上分析了钢管径厚比与承载力之间的关系 ,提出一些有用的建议 。

工模间隙率对大径厚比筒形件旋压稳定性的影响研究

应用有限元软件MARC对在不同配合间隙率条件下工件受载出现的鼓形失稳现象进行了仿真;分析了芯模与工件的间隙率对旋压鼓形的影响规律,并通过旋压实验进行验证;从而为研究大径厚比,超薄壁筒形件制造技术提供理论指导。

摩擦条件对超薄壁大径厚比屏蔽套旋压过程的影响

建立了Hastelloy-C276材料超薄壁大径厚比屏蔽套的二维正旋仿真模型,应用大型有限元软件MSC.MARC进行了仿真分析,探讨了旋轮与工件以及工件与芯模之间摩擦因数的变化对应力,应变和材料流动的影响规律,并分析了在旋压过程中由于摩擦因数过大而引起的断裂现象,从而为大径厚比,超薄壁屏蔽套的制造方法提供理论指导。

高径厚比超细改性绢云母鳞片的研制

采用超音速气流粉碎方法对绢云母进行超细粉碎 ,通过控制进口压力、工作压力和进料速度可生产出不同粒度、径厚比的绢云母超细粉 (鳞片 ) .采用硅烷偶联剂对超细绢云母进行表面化学改性 ,通过对径厚比、改性绢云母填充量等变量的研究 ,探讨改性绢云母增强尼龙 6力学性能的变化规律 .实验结果表明 ,高径厚比改性绢云母增强尼龙 6的力学性能有显著的提高 .

高径厚比云母氧化铁的研制及其应用研究

选择国内多个氧化铁矿山中 2个有一定代表性的云母氧化铁矿石类型 ,采用先进的生产工艺制得高径厚比的云母氧化铁 ,其理化性能测试指标高于国内外标准。应用实验结果表明 ,其防腐性能优于国内现用的云母氧化铁。选择合理的制备工艺 。

深度冷旋对超薄壁大径厚比镍基合金焊接筒性能的影响

对C-276镍基合金薄壁大径厚比焊接筒形件进行深度冷旋,获得直径为φ558mm、壁厚为0.42mm的超薄壁筒;通过拉伸试验、显微组织观察、腐蚀性能试验等分析了深度冷旋对基体与焊缝力学性能、显微组织以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:冷旋减薄80%后,基体晶粒明显细化,取向性增强,焊缝晶粒由粗长的鱼骨状枝晶变成小颗粒状晶粒;冷旋减薄80%+1150℃固溶退火后,基体晶粒与冷旋前相近,抗拉强度基本保持不变,伸长率提高了23.28%,而焊缝晶粒比基体的更加细化,抗拉强度超过了基体的,较冷旋前提高了10.11%,伸长率提高了43.6%,焊缝和热影响区的耐腐蚀性能得到了改善。

高岭土径厚比对丁苯橡胶复合材料动态性能的影响研究

利用不同产地高岭土存在径厚比的差异,将7个不同产地的高岭土通过乳液共混法制备了高岭土/丁苯橡胶复合材料,研究了径厚比对高岭土在丁苯橡胶中分散形态的影响。并结合橡胶分子链-高岭土3种作用模型,研究了"连续式"和"孤岛式"两种分散形态对复合材料动态性能的影响机理。研究表明,径厚比较大的高岭土倾向于在复合材料中形成"连续式"的分散网络,径厚比较小的高岭土则倾向于"孤岛式"分散。当高岭土在橡胶基体中呈现"连续式"分散网络时,板状高岭土将丁苯橡胶基体分割成彼此相互独立的单元,同时提高了复合材料的储能模量及损失模量。

片状金属颜料径厚比和包覆膜厚度的估算

简述了片状金属颜料的径厚比和有机包覆膜厚度对其特性的影响，推导出径厚比和包覆膜厚度的估算公式，并以电镜观察加以验证。对金属颜料的研究和生产质量控制有一定指导意义。

辊位参数对大径厚比电阻焊管成形的影响

为了探索辊位参数对大径厚比高频感应电阻焊管成形质量的影响,采用非线性有限元模拟方法,以待焊管坯边部无边浪、截面变形均匀、反弯小为目标,对大径厚比焊管排辊成形过程进行了模拟。结果表明,下山曲线及开口度对管坯成形过程中边浪缺陷、反弯及能耗有重要影响;下山量、开口度过大或者过小,极易导致成形线弯边辊处和精成形机架处管坯横截面各点纵向应变不均匀。模拟获得了当前机组条件下管坯变形均匀、产品质量好、多余能耗小的辊位设定参数,可为排辊成形焊管机组的孔型设计及排辊调整提供理论依据。