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7FDL-16柴油机气缸盖热结构耦合应力分析
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作者 李明海 庄斌 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第2期63-67,共5页
通过CATIA软件进行三维建模,利用Space Claim模块提取流体域,在Fluent模块设置流体边界条件并仿真流动,先后导入Ansys Workbench稳态热和静应力分析模块,设置热边界条件和应力载荷,得到气缸盖的温度场以及热结构耦合应力分布云图。热结... 通过CATIA软件进行三维建模,利用Space Claim模块提取流体域,在Fluent模块设置流体边界条件并仿真流动,先后导入Ansys Workbench稳态热和静应力分析模块,设置热边界条件和应力载荷,得到气缸盖的温度场以及热结构耦合应力分布云图。热结构耦合应力分析可得:热应变最大处在火力面鼻梁区,最大变形量为0.002 1 mm,应力最大处在两排气门之间的鼻梁区,最大应力值为398 MPa,安全系数为2.71,满足实际结构工作的要求标准。 展开更多
关键词 柴油机 气缸盖 结构耦合应力分析 应变
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深孔保压取样球阀热应力耦合仿真分析
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作者 王瑛俪 李小洋 +2 位作者 李冰 施山山 吴纪修 《中国地质调查》 CAS 2024年第5期153-160,共8页
随着钻孔深度的不断加大,钻孔内的温度和压力也会越来越高,保压取样作为一种能够有效获取地下岩心原位赋存状态的技术方法,在高温高压的环境下能否有效实现原位保压成为检验保压取样可靠性的关键标志之一。为此,选取保压取样的关键机构... 随着钻孔深度的不断加大,钻孔内的温度和压力也会越来越高,保压取样作为一种能够有效获取地下岩心原位赋存状态的技术方法,在高温高压的环境下能否有效实现原位保压成为检验保压取样可靠性的关键标志之一。为此,选取保压取样的关键机构球阀,开展热-应力耦合仿真分析,重点研究了球阀在[15,30]MPa、[0,250]℃环境参数内的应力和变形规律。从仿真模拟结果可以看出:①对比316L、42CrMo和Inconel718这3种材料在[15,30]MPa静压力作用下的最大等效应力与最大变形,同时考虑加工成本,优选42CrMo作为球阀制作材料;②当温度从0℃增加到250℃时,球阀的最大变形也在增加,但增长率仅为1.05%,最大等效应力虽然有小的波动,但整体呈现增加趋势,最大波动幅度为12.76 MPa,处于球阀有效密封的允许范围内。仿真模拟结果可为保压球阀在深孔中的可靠密封提供理论数据。 展开更多
关键词 保压取样 球阀 高温高压 -应力耦合 等效应力
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基于热-应力耦合的LNG储罐泄漏状态下外罐壁受力分析
3
作者 张天鹤 高辉 《特种结构》 2024年第3期1-7,共7页
为分析LNG全容罐在内罐泄漏状态下的外罐壁液密性,采用大型通用有限元分析软件对外罐在正常使用、夏季高中低液位及局部冷点泄漏状态下的结构响应进行了非线性有限元分析,并验证分析了热角保护结构的可靠性。研究结果表明:正常使用阶段... 为分析LNG全容罐在内罐泄漏状态下的外罐壁液密性,采用大型通用有限元分析软件对外罐在正常使用、夏季高中低液位及局部冷点泄漏状态下的结构响应进行了非线性有限元分析,并验证分析了热角保护结构的可靠性。研究结果表明:正常使用阶段外罐壁向内轻微收缩,外罐壁外侧根部出现轻微受拉损伤。泄漏阶段外罐壁收缩明显增大,外罐壁内侧出现大范围受拉损伤,钢筋应力水平显著增加,但外罐壁液密性指标满足要求。热角保护结构在内罐泄漏状态下可有效保证外罐壁底部不直接接触低温液体。 展开更多
关键词 LNG储罐 泄漏 液密性 -应力耦合 有限元分析
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基于流热固耦合的U型管式熔盐换热器温度场与应力场分析 被引量:3
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作者 陈玉爽 田健 +2 位作者 丁梦婷 邹杨 王纳秀 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期106-113,共8页
熔盐换热器因其系统压力低、运行稳定以及经济性能好等特点在太阳能、核能和高温制氢等领域得到广泛应用。由于熔盐运行温度高,冷热流体温差大,导致熔盐换热器主要部件中产生的热应力不可忽略。本文采用流热固耦合方法分析U型管式换热... 熔盐换热器因其系统压力低、运行稳定以及经济性能好等特点在太阳能、核能和高温制氢等领域得到广泛应用。由于熔盐运行温度高,冷热流体温差大,导致熔盐换热器主要部件中产生的热应力不可忽略。本文采用流热固耦合方法分析U型管式换热器的温度场与应力场,首先运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析获取了换热器主要热性能参数,并与实验结果进行对比,最大偏差约3.07%,验证了CFD流体仿真结果的准确性。在此基础上,对熔盐管壳式换热器运行工况下的传热过程进行了详细分析,获得换热器流场和温度场。最后,通过Ansys workbench有限元软件计算得到由流场、压力场和温度场耦合产生的应力场,并着重分析了与换热管及壳体相连接的管板的应力分布,给出了管板最高应力值及某些路径的应力变化规律。结果表明:应力较大的部位发生在管板的布管区与非布管的连接区域,位于近壳侧的换热管内壁处,距离管板下端面约2 mm的位置。可为熔盐换热器实际运行和结构设计提供重要参考。 展开更多
关键词 熔盐 耦合方法 应力场分析 U型管式换
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核热推进反应堆燃料元件热工应力安全分析
5
作者 周之帆 章静 +6 位作者 巫英伟 贺亚男 郭凯伦 王明军 苏光辉 秋穗正 田文喜 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第4期83-93,共11页
核热推进采用的超高温气冷堆堆芯长期运行在高热流密度、大功率梯度、大温差、高速冷却剂冲刷的严苛服役条件下,其内部的六棱柱型燃料元件可能发生应力集中导致引发结构失效风险,影响核反应堆燃料元件的运行安全性能。为探索核热推进燃... 核热推进采用的超高温气冷堆堆芯长期运行在高热流密度、大功率梯度、大温差、高速冷却剂冲刷的严苛服役条件下,其内部的六棱柱型燃料元件可能发生应力集中导致引发结构失效风险,影响核反应堆燃料元件的运行安全性能。为探索核热推进燃料元件的热工应力行为规律及热工安全边界,以火箭飞行用核引擎(nuclear engine for rocket vehicle applications,NERVA)型核热推进反应堆为对象,选取反应堆内部密排燃料组件基本单元,建立对称模型,针对堆内(U,Zr)C石墨基复合燃料元件开展高温高流速氢气推进模式下的流-热-应力行为研究,评估燃料元件的高温熔化与断裂失效风险。研究结果表明:核热推进反应堆运行工况下,燃料元件受自身冷却剂通道排布方式与连接管元件冷却作用影响导致内部热流分配不均;径向大温差带来的热膨胀差异在轴向上积累是引发燃料元件结构断裂失效的主要原因;综合分析燃料元件内部的温度-应力场分布情况与影响因素,可为核热推进系统的运行安全设计提供优化思路与参考依据。 展开更多
关键词 推进 燃料元件 应力 流固耦合 安全分析
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基于多物理场耦合的压接型IGBT功率循环应力特性仿真分析
6
作者 鲁宇加 焦超群 +2 位作者 陈蕊 袁文迁 张秀敏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4195-4206,共12页
压接型IGBT器件广泛应用于高压柔性直流系统中。由于在功率循环实验以及实际运行中,器件不同材料之间存在的热膨胀效应会显著影响机械应力,其难以通过实验仪器获取,进而造成疲劳寿命预测困难以及不准确,因此需要研究与实际相符的高精度... 压接型IGBT器件广泛应用于高压柔性直流系统中。由于在功率循环实验以及实际运行中,器件不同材料之间存在的热膨胀效应会显著影响机械应力,其难以通过实验仪器获取,进而造成疲劳寿命预测困难以及不准确,因此需要研究与实际相符的高精度仿真模型计算器件内部的应力参数。首先,分析了影响IGBT器件有限元模型准确性的物理特性,并提出考虑IGBT芯片动态电导率的高精度IGBT电-热-力多物理场耦合模型。其次,通过器件饱和压降、结温以及Von Mises应力对所搭建模型进行实验对比分析,验证了模型的准确性。最后,利用所提出的多物理场耦合模型仿真分析了压接型IGBT器件在工况以及功率循环过程中的应力变化特性,提出“额外应力差”这一概念以表征IGBT在功率循环中应力存在的特殊变化规律并分析了额外应力差的产生机理,明确应力特性对在研究寿命预测等问题时具有的意义。 展开更多
关键词 压接型IGBT 动态应力特性 额外应力 应力寿命预测 有限元仿真 电--力多物理场耦合
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三维堆叠封装TSV互连结构热扭耦合应力分析与优化 被引量:2
7
作者 谢俊 黄春跃 +2 位作者 梁颖 张怀权 刘首甫 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第9期1129-1135,1142,共8页
建立了三维硅通孔(TSV)芯片垂直堆叠封装结构有限元分析模型,对模型在热扭耦合加载下进行了仿真分析;分析了TSV材料参数与结构参数对TSV互连结构热扭耦合应力的影响;采用了响应面与模拟退火算法对在热扭耦合加载下TSV互连结构参数进行... 建立了三维硅通孔(TSV)芯片垂直堆叠封装结构有限元分析模型,对模型在热扭耦合加载下进行了仿真分析;分析了TSV材料参数与结构参数对TSV互连结构热扭耦合应力的影响;采用了响应面与模拟退火算法对在热扭耦合加载下TSV互连结构参数进行优化设计。结果表明:TSV互连结构最大热扭耦合应力应变位于铜柱与微凸点接触面外侧;微凸点材料为SAC387时,TSV互连结构热扭耦合应力最大,该应力随SiO_(2)层厚度的增大而增大,随铜柱直径的增大而先增大后减小,随铜柱高度的增大而减小;最优参数水平组合为铜柱直径50μm、铜柱高度85μm、SiO_(2)层厚度3μm,优化后的最大热扭耦合应力下降了5.3%。 展开更多
关键词 TSV互连结构 耦合应力 响应面法 模拟退火算法 优化设计
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煤炭地下气化通道传热下顶板岩温度和应力研究
8
作者 李伟 孙自强 +6 位作者 马彦 孙希奎 李木坤 隋建才 辛林 辛爽 牛茂斐 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期132-136,共5页
针对煤炭地下气化中的顶板岩稳定和气化热利用问题,建立了热—流—固耦合的流场和应力场计算模型,模拟研究了气化通道传热下顶板岩的温度、应力变化。结果表明,燃烧面前的顶板岩升温幅度低于燃烧面后的;随着燃烧面的推进,气化通道周围... 针对煤炭地下气化中的顶板岩稳定和气化热利用问题,建立了热—流—固耦合的流场和应力场计算模型,模拟研究了气化通道传热下顶板岩的温度、应力变化。结果表明,燃烧面前的顶板岩升温幅度低于燃烧面后的;随着燃烧面的推进,气化通道周围顶板岩的升温幅度和升温区域增大;高温可大幅增加顶板岩底部的拉应力和剪应力,最大可增加10倍以上;最大拉应力和最大剪应力发生在燃烧面所在的顶板岩底部位置,顶板岩主要发生拉伸破坏。 展开更多
关键词 煤炭 地下气化 热—流—固耦合 温度场 应力 气化通道
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C/SiC材质盘式制动器热-机耦合特性分析
9
作者 甫圣焱 马晓欣 +1 位作者 李福屹 计江 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第6期14-24,共11页
为了探究新型C/SiC材料用作小型汽车盘式制动器不同载荷条件下的温度和应力特性,文中通过ABAQUS软件建立了C/SiC制动盘的三维热-机耦合模型,对不同初始速度和制动压力下的紧急制动进行了模拟仿真研究,并与传统的HT250制动盘进行了对比... 为了探究新型C/SiC材料用作小型汽车盘式制动器不同载荷条件下的温度和应力特性,文中通过ABAQUS软件建立了C/SiC制动盘的三维热-机耦合模型,对不同初始速度和制动压力下的紧急制动进行了模拟仿真研究,并与传统的HT250制动盘进行了对比。结果表明:制动片对C/SiC制动盘产生周期脉冲压力,制动过程中摩擦生热造成制动盘温度周期升降,产生正弦波动的热应力,脉冲压力和正弦波动的热应力二者耦合造成制动盘Mises应力、径向应力和周向应力呈现出周期“脉冲”和“正弦”波动变化。在制动减速度为5.56 m/s2、初始速度为60 km/h条件下,C/SiC制动盘在制动摩擦区峰值温度最高为137.3℃,峰值Mises应力、径向应力和周向应力远远小于材料强度。制动盘芯部的非摩擦区域节点承受周期波动的拉应力,是容易发生疲劳失效的关键位置。随着制动减速度的提高,C/SiC比HT250材质制动盘温升更高,但应力峰值的增幅小,具有更强的抗热衰退性能,满足紧急制动的要求。 展开更多
关键词 C/SIC 盘式制动器 -机耦合 温度场 应力
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基于连续逐层添加的金属增材制造热-力耦合行为数值模拟研究
10
作者 曹流 朱民富 +1 位作者 李峻荣 张沁丹 《铸造》 CAS 2024年第8期1065-1072,共8页
金属增材制造是引领第三次工业技术革命的核心技术之一。然而,因过大的残余应力所引发的变形、开裂、抗腐蚀性能下降等问题仍然是阻碍金属增材制造发展的主要瓶颈之一。本文借助开源多物理场仿真平台Elmer,开展了基于连续逐层添加的金... 金属增材制造是引领第三次工业技术革命的核心技术之一。然而,因过大的残余应力所引发的变形、开裂、抗腐蚀性能下降等问题仍然是阻碍金属增材制造发展的主要瓶颈之一。本文借助开源多物理场仿真平台Elmer,开展了基于连续逐层添加的金属增材制造热-力耦合行为数值模拟研究。其中,连续逐层添加是依据时间与单元位置等信息实时控制单元的激活状态得以实现,应力释放的预测是通过人为将基板的弹性模量设置为很小的值得以实现。针对激光能量输入与基板预热温度对金属增材制造热-力耦合行为的影响,发现随着激光能量输入逐渐降低或基板预热温度逐渐提高,制件的位移逐渐减小,制件的残余应力水平逐渐减弱;相比于激光能量输入,基板预热温度对金属增材制造热-力耦合行为的影响更大。 展开更多
关键词 -力耦合行为 金属增材制造 残余应力 变形 应力释放 数值模拟
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热氧老化和应力耦合作用对SBS改性沥青防水卷材性能的影响研究 被引量:4
11
作者 陈兴元 张晓奇 +2 位作者 汪登 孙凯利 葛洋洋 《新型建筑材料》 2023年第7期118-121,共4页
按照保温上人防水屋面设计,对防水构造做法中3 mm+4 mm双层SBS改性沥青防水卷材上的恒定载荷进行模拟配重,制作双层防水卷材与混凝土板的复合构件,研究了热氧老化和应力耦合作用对其低温柔性和剥离强度的影响。结果表明:双层防水卷材的... 按照保温上人防水屋面设计,对防水构造做法中3 mm+4 mm双层SBS改性沥青防水卷材上的恒定载荷进行模拟配重,制作双层防水卷材与混凝土板的复合构件,研究了热氧老化和应力耦合作用对其低温柔性和剥离强度的影响。结果表明:双层防水卷材的低温极限随老化时间的延长而升高;卷材与混凝土板的剥离强度随老化时间的延长大致呈先提高后降低的趋势;卷材与卷材之间的粘结强度高于卷材与混凝土板的粘结强度。 展开更多
关键词 SBS改性沥青防水卷材 氧老化 应力耦合作用 低温柔性 剥离强度
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热-湿-应力耦合作用下框架锚杆支撑的边坡冻融特性分析
12
作者 刘铭 鲍硕超 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第32期13953-13962,共10页
为探究季冻区框锚支护边坡的冻融规律,根据传热传质理论,给出了土体在冻融过程中温度场、水分场和应力场的数学模型方程,使用有限差分法对温度场和水分场进行分析,在每个时间步长内使用有限单元法对应力场进行分析。同时,针对土体与结... 为探究季冻区框锚支护边坡的冻融规律,根据传热传质理论,给出了土体在冻融过程中温度场、水分场和应力场的数学模型方程,使用有限差分法对温度场和水分场进行分析,在每个时间步长内使用有限单元法对应力场进行分析。同时,针对土体与结构的协同作用,提出了零宽度四节点单元作为二者的联结单元,来体现二者的联结关系。基于MATLAB软件平台编制了计算程序,并结合室外试验验证了程序的可靠性。结果表明:边坡顶部受温度影响较大,地表温度在冻结和融化时对土体最大影响深度分别是2.0 m和1.5 m;冻结时的剪应力大约是融化时的2.5倍,在坡面上分布较均匀,边坡处于稳定状态;融化时的剪应力在坡脚处出现应力集中,在融化区和未融化区交界面发生剪应力突变,边坡处于不稳定状态;3种工况下冻结时锚杆轴力最大,大约是初始工况的2.4~2.5倍,融化时锚杆留有残余轴力,大约是初始工况的1.1~1.3倍,表明冻融过程中的冻胀变形对锚杆内力影响较大,一旦超过其抗拉极限,就会发生锚杆被拔出的现象致使防护失效,边坡失稳。因此由冻结引起的变形会对锚杆内力产生不可忽略的影响,此类边坡工程中需要加以重视。 展开更多
关键词 湿应力 框架锚杆支护 季冻区边坡 多场耦合 MATLAB
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LNG卸料臂低温管道热应力及密封性数值分析
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作者 梅杰 冯武卫 +1 位作者 徐杰 王林 《石油和化工设备》 CAS 2024年第2期178-182,共5页
LNG卸料臂是一种转运LNG的专业码头设备。由于LNG易燃易爆的特性以及管道长期工作在-162℃的极端环境下,对管道的安全性以及可靠性提出了很高的要求,为分析LNG卸料臂管道低温下的温度分布、应力应变以及校核法兰连接处的密封性,采用Soli... LNG卸料臂是一种转运LNG的专业码头设备。由于LNG易燃易爆的特性以及管道长期工作在-162℃的极端环境下,对管道的安全性以及可靠性提出了很高的要求,为分析LNG卸料臂管道低温下的温度分布、应力应变以及校核法兰连接处的密封性,采用SolidWorks建立了管道的三维模型并导入ANSYS软件,研究了管道的温度场分布并进行了热-结构耦合仿真,得出了管道的热应力以及应变分布云图并对法兰的密封性进行分析,分析得出管道强度符合使用要求且密封性符合使用要求。 展开更多
关键词 管道 有限元仿真 -结构耦合 应力 密封性能
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基于热固耦合的核级大气排放阀抗震分析研究
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作者 尤国英 季海宏 +1 位作者 刘银芳 薛蓓蓓 《阀门》 2024年第10期1175-1180,共6页
应用有限元法建立某核级大气排放阀抗震分析力学模型,通过模态分析确定阀门的固有频率大于33 Hz,因此采用等效静力法计算地震响应,并与自重、压力及外部机械载荷等产生的应力进行组合,得到结构在事故工况下的一次应力。采用单向热固耦... 应用有限元法建立某核级大气排放阀抗震分析力学模型,通过模态分析确定阀门的固有频率大于33 Hz,因此采用等效静力法计算地震响应,并与自重、压力及外部机械载荷等产生的应力进行组合,得到结构在事故工况下的一次应力。采用单向热固耦合分析方法,计算结构在温度载荷作用下的二次应力(热应力),并与一次应力组合得到结构在事故工况下的总应力。应力评定依据ASME III规范,结果表明大气排放阀在地震作用下能够保证结构完整性,抗震性能满足规范要求。此分析对核电厂类似设备的抗震鉴定具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 大气排放阀 抗震分析 耦合 应力评定 有限元法
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基于热——流—固耦合的多分支径向井地热开发模型及其取热效果分析 被引量:3
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作者 王天宇 周小夏 +2 位作者 李根生 王元 田守嶒 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期133-144,共12页
多分支径向井地热开发取热系统是开采地热资源的一种新方法,具有单井注采一体、换热面积大、沟通能力强等优势,其中布井参数和储层条件是影响其取热效果的关键因素。为此,建立了基于热—流—固多物理场耦合的单主井筒多分支径向井传热... 多分支径向井地热开发取热系统是开采地热资源的一种新方法,具有单井注采一体、换热面积大、沟通能力强等优势,其中布井参数和储层条件是影响其取热效果的关键因素。为此,建立了基于热—流—固多物理场耦合的单主井筒多分支径向井传热模型并验证了模型的准确性,对比了直井与多分支径向井的取热效果,研究了布井参数、天然裂缝缝长等因素对系统取热效果的影响。研究结果表明:(1)在取热过程中岩石发生收缩变形,裂缝渗透率显著提高,但促进了冷锋入侵现象,进而加剧了热突破,缩短了系统的取热寿命;(2)增加分支井数量,可增大水平方向的取热区域,沟通更多天然裂缝,保持较高的取热温度和取热功率,其中6分支井为最优井数,最优取热总量为7.37×10^(15) J;(3)分支径向井越长,储层降温越慢,平均每增加1 m,生产温度升高0.16℃;(4)增大井间距,能延缓热突破,提高系统取热效率,延长高温取热时间,最优井间距为350 m,年取热功率为8.28 MW;(5)系统取热功率随着天然裂缝缝长的增加而降低。结论认为:(1)相较于直井,多分支径向井能沟通更大体积的高温储层,能获得较高的取热功率和取热总量,在30年取热时间里,热储采出程度增加了8.72%,有利于提高地热系统的经济效益;(2)岩石形变对取热系统有着重要影响,在进行取热效果模拟及经济性评价时必须予以充分考虑。 展开更多
关键词 热—流—固耦合 多分支径向井 布井参数 天然裂缝 应力 功率 参数分析
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套管-水泥环-地层耦合系统热应力理论解 被引量:29
16
作者 李静 林承焰 +2 位作者 杨少春 支印民 陈绍维 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期63-69,共7页
根据弹性力学和热力学理论,推导了套管-水泥环-地层耦合系统的热应力和热位移理论计算公式,分析了系统热应力和热位移径向分布规律,以及套管温升、弹性模量、热膨胀系数、壁厚、水泥环与地层弹性模量和泊松比等参数对套管热应力和热位... 根据弹性力学和热力学理论,推导了套管-水泥环-地层耦合系统的热应力和热位移理论计算公式,分析了系统热应力和热位移径向分布规律,以及套管温升、弹性模量、热膨胀系数、壁厚、水泥环与地层弹性模量和泊松比等参数对套管热应力和热位移的影响。结果表明:随着离套管中心径向距离的增加,径向热位移和热应力先增大后减小,最大值分别位于地层和套管外壁,而套管上Von Mises应力值迅速下降,最大值位于套管内壁;随着套管温升和套管、水泥环、地层弹性模量与热膨胀系数的增加,套管内壁Von Mises应力和外壁径向压力增大,其中套管参数变化对计算结果影响更明显。在进行稠油热采井套管抗挤毁强度计算时,应考虑热膨胀在套管外壁产生的径向压应力的影响。 展开更多
关键词 应力 耦合系统 理论解 采井
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热-应力耦合结构灵敏度分析方法 被引量:16
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作者 顾元宪 赵红兵 +1 位作者 陈飚松 亢战 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期685-691,共7页
研究稳态/瞬态热传导灵敏度分析、以及热与机械荷载同时作用的热结构应力灵敏度分析问题.考虑了温度场随设计变量的变化及其对热应力的影响,提出温度场与结构热应力耦合问题的灵敏度计算方法.特别指出了热-应力耦合灵敏度分析中温... 研究稳态/瞬态热传导灵敏度分析、以及热与机械荷载同时作用的热结构应力灵敏度分析问题.考虑了温度场随设计变量的变化及其对热应力的影响,提出温度场与结构热应力耦合问题的灵敏度计算方法.特别指出了热-应力耦合灵敏度分析中温度场导数的影响;说明了在热-应力耦合结构灵敏度分析中必须考虑耦合灵敏度.在应用软件系统JIFEX中实现了所提出的方法,数值算例验证了灵敏度算法的精度. 展开更多
关键词 灵敏度 传导 应力 结构 耦合系统
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基于热力耦合分析的预应力切削残余应力研究 被引量:18
18
作者 覃孟扬 叶邦彦 贺爱东 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期47-52,共6页
对预应力切削的已加工表面残余应力状态进行热力耦合分析,通过对机械应力和热应力在工件表面分布的叠加,发现加工表面存在3种不同的残余应力类型,文中定性讨论了其产生条件,并进一步分析了刀具切削刃钝圆和预应力对工件表面残余应力状... 对预应力切削的已加工表面残余应力状态进行热力耦合分析,通过对机械应力和热应力在工件表面分布的叠加,发现加工表面存在3种不同的残余应力类型,文中定性讨论了其产生条件,并进一步分析了刀具切削刃钝圆和预应力对工件表面残余应力状态的影响.最后采用不同钝圆半径的刀具和预应力对表面淬火硬化的40Cr合金钢进行硬态切削实验,并将实验结果与理论分析结果进行了对比.结果表明:切削刃钝圆影响残余应力的大小和分布;钝圆半径越大,残余压应力越大,应力层也越厚;预应力可以有效提高加工表面的残余压应力,而对其分布基本没有影响;实验结果和理论分析相吻合,说明文中理论分析是正确的. 展开更多
关键词 弹塑性力学 耦合 残余应力 应力切削
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盖封密封磨损-热-应力耦合模拟与优化设计 被引量:8
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作者 曹文翰 龚俊 +3 位作者 王宏刚 高贵 祁渊 杨东亚 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期258-267,274,共11页
在无油润滑工况下,密封面磨损是导致密封件性能降低及寿命丧失的关键因素.结合有限元技术,基于修正的Archard磨损模型,建立盖封(CL)密封过程中密封件和活塞杆间的磨损-热-应力耦合数值模拟方法,分析磨损过程中密封件性能与寿命的变化规... 在无油润滑工况下,密封面磨损是导致密封件性能降低及寿命丧失的关键因素.结合有限元技术,基于修正的Archard磨损模型,建立盖封(CL)密封过程中密封件和活塞杆间的磨损-热-应力耦合数值模拟方法,分析磨损过程中密封件性能与寿命的变化规律及介质压力对密封特性的影响;基于所建立的仿真模型,采用正交试验设计法,以密封件密封面上最大接触压力降幅最小及密封件寿命最长作为优化目标,对CL密封中C形密封圈关键结构参数进行优化设计,得到最优组合方案;利用斯特林发动机活塞杆密封性能试验平台对数值模拟方法进行验证,并对磨损后CL密封接触面磨损状况进行测量,检测结果与仿真模拟结果较为一致,优化后密封件密封性能及使用寿命得到了提高. 展开更多
关键词 盖封(CL)密封 有限元法 应力 磨损 耦合 结构优化
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盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的数值模拟 被引量:19
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作者 张方宇 桂良进 范子杰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期984-988,979,共6页
本文中探讨了盘式制动器制动过程中摩擦片和制动盘之间的热负荷-接触应力-磨损耦合行为的数值模拟方法。首先建立了盘式制动器的有限元模型;然后研究了应力-磨损耦合分析的数值计算方法,并且模拟了摩擦片和制动盘的磨合过程;最后分别对... 本文中探讨了盘式制动器制动过程中摩擦片和制动盘之间的热负荷-接触应力-磨损耦合行为的数值模拟方法。首先建立了盘式制动器的有限元模型;然后研究了应力-磨损耦合分析的数值计算方法,并且模拟了摩擦片和制动盘的磨合过程;最后分别对热-应力耦合条件下和紧急制动工况下的摩擦片磨损行为进行了模拟。结果表明,所提出的模拟方法是有效的。 展开更多
关键词 盘式制动器 负荷 接触应力 磨损 耦合 数值模拟
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