埋地大口径蝶阀基于刚度、密封性能的最大弯曲载荷研究

基于API 6D对管线阀门因弯曲载荷破坏时应具有足够结构强度、刚度及密封性的高要求,采用有限元法对DN2800埋地大口径蝶阀进行刚度、密封性能分析;建立蝶阀抗弯模型,对DN2800蝶阀及系列产品最大弯曲载荷进行研究。结果表明:(1)长期承受附加载荷的DN2800蝶阀密封失效先于刚度失效,所能承受的最大弯曲载荷为密封有效临界弯曲载荷;(2)DN>1000 mm系列大口径蝶阀壁厚t、公称直径d与抗弯刚度K、刚度有效临界弯曲载荷M1、密封有效临界弯曲载荷M2间呈二次函数关系,且可承受最大弯曲载荷为M2。研究方法和结论对埋地大口径蝶阀承受最大弯曲载荷的研究提供了参考依据。

天然气管线全焊接锻造球阀最大弯曲载荷研究

为保证天然气长输管线全焊接锻造球阀在地基沉降、山体滑坡等实际可能工况下有足够强度和良好密封性能,基于有力矩理论和弯曲应力理论,从强度和密封角度对全焊接锻造球阀可承受最大弯曲载荷进行理论分析计算和数值模拟实验,得到全焊接锻造球阀同时满足强度与密封性能的最大弯曲载荷;通过分析理论载荷值与临界载荷值得到修正系数C,求出全焊接锻造球阀在任意公称压力和直径下可承受最大弯曲载荷.研究表明:在保证强度有效的最大弯曲载荷下,球阀密封性能依然有效;修正系数的引入弥补了理论计算无法考虑结构突变、应力集中、几何非线性等因素引起的不足;研究方法弥补了国内无法进行全焊接锻造球阀抗弯性能评估型式试验的不足.

不同设计可注射椎弓根螺钉机械强度力学研究

目的通过力学实验评价不同设计可注射椎弓根螺钉的机械强度,筛选出符合人体脊柱内固定强度要求的设计螺钉。方法制作6种不同设计的可注射椎弓根螺钉,设计一为120°的6孔螺钉,设计二为120°的9孔螺钉,设计三为120°的3孔螺钉,设计四为180°的4孔螺钉,设计五为180°的6孔螺钉,设计六为180°的间隔4孔螺钉。将设计一至设计六(6种设计)螺钉依次分为A、B、C、D、E、F组,普通螺钉为对照组。对螺钉的颈部及侧孔段近端等不同受力点进行三点弯曲实验,测量螺钉不同部位的最大弯曲载荷(MBL),观察螺钉弯曲和断裂后的残骸。结果力学测试结果表明,A组和B组螺钉侧孔段近端受力点处的MBL均显著低于C组、D组、E组、F组和对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);C组、D组、E组、F组及对照组的螺钉侧孔段近端受力点处MBL间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。A组和C组螺钉颈部的MBL均显著低于B组、D组、E组、F组和对照组螺钉(P<0.05);而B组、D组、E组、F组及对照组螺钉颈部MBL间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。三点弯曲实验后,螺钉均发生明显变形或断裂,对照组及A^F组的所有螺钉颈部受压后弯曲或断裂均发生在受压点处。A^F组的可注射螺钉在侧孔段近端受压时,螺钉的变形或断裂均发生在受压点相邻的侧孔处;而对照组的普通螺钉在同样的部位受压时,弯曲或断裂均发生在受压点处。结论通过力学实验发现,设计四螺钉(180°的4孔螺钉)、设计五螺钉(180°的6孔螺钉)和设计六螺钉(180°的间隔4孔螺钉)的抗折弯性能与普通螺钉接近,在螺钉抗折弯性能方面可以达到脊柱后路内固定的要求。