循环温度场下桩周土微观结构试验研究

能量桩在运行过程中桩周土的温度会发生改变,进而会影响到土体的微观结构.为了得到能量桩桩周土的微观结构变化规律,结合室内模型试验,通过扫描电镜和核磁共振技术,对能量桩运行前后的桩周土进行了测试,利用IPP软件对扫描电镜得到的微观参数进行了定量分析.结果表明,循环温度场下能量桩中间部位的土体温度扩散速度快于两端部,土体温度沿径向呈递减趋势;能量桩的运行过程对桩周土的孔隙影响较大,使桩周土的孔隙变大,孔隙的定向角呈无序性发展;对土颗粒的定向性影响较大,使土颗粒的定向角呈无序性发展.

循环温度场作用下PCC能量桩热力学特性模型试验研究

PCC能量桩是河海大学岩土所开发的一种新型能量桩技术。在常规桩基静载荷模型试验基础上,将PCC能量桩放置在南京典型砂土中,并通过导热管内水体的循环对模型桩体施加温度场,以模拟PCC能量桩在实际运行过程中的承载力特性与受力机制,PCC能量桩先加载至工作荷载(极限荷载的一半),再施加热-冷循环一次,最后加载至极限荷载,测得不同温度下PCC能量桩的荷载-位移关系曲线、桩身应力-应变关系曲线等变化规律。试验结果表明,能量桩换热过程中,热量更容易从桩体传向土体(即夏季模式的热循环);热循环及制冷循环都明显改变了桩顶位移值,且往复循环作用下产生的塑性变形不能完全恢复,其积累变形可能危害上部结构安全;桩身受温度场作用产生的热应力相对较大,且不同约束条件下其变化值有所差异;在制冷循环下,桩底部甚至可能产生较大拉应力。

深水钻井作业井下循环温度场预测

深水钻井作业时,海水对流换热作用对井内循环温度计算影响显著。考虑海水区域的对流换热,管柱内、环空内流体的轴向、径向热传导,以及管柱壁径向热传导,建立了深水钻井作业井下循环温度场的预测模型,讨论了海水对流换热、有无隔水管和一维、二维地层边界条件的影响。结果表明:海水对流对井下循环温度的影响较大,必须考虑海水区域的对流作用;无隔水管工况下,海域内管柱内流体、筒壁的温度明显低于有隔水管的工况;二维地层边界条件计算速度较慢且计算精度会受影响,无特殊需求推荐采用一维地层边界条件。与现场实测温度对比,本文模型计算值与实测值基本吻合,验证了本文模型的正确性。

循环温度场下氢对TC4钛合金组织和性能的影响

由于TC4钛合金工件在冶炼、锻造、机械加工、热处理及周围环境中渗入一定数量的氢,含有氢的TC4工件在空间承受较大温差的循环作用,TC4工件的力学性能、组织状态及应力状态有可能发生变化,本文研究在空间温度场中氢含量对TC4工件的组织和力学性能的影响.

某汽油机气缸盖循环瞬态温度场计算

以某汽油机气缸盖为研究对象,借助有限元分析软件ANSYS,计算了标定工况下气缸盖循环瞬态温度场。计算结果显示:在一个循环内,该汽油机气缸盖燃烧壁面最高温度极大值出现在压缩冲程上止点后38°曲轴转角位置,约为237℃;极小值出现在压缩冲程上止点前20°曲轴转角位置,约为230℃;不同曲轴转角,气缸盖和缸内气体之间热量交换方向有所差异;气缸盖燃烧室壁面周期性温度波动深度在2 mm以内,超过2 mm温度趋于平稳。