设置钢管灌浆阻尼器的RSC双层排架墩抗震性能分析

为实现双层桥梁排架墩地震损伤控制设计,提出上层排架采用摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)体系、下层排架不摇摆的双层桥梁排架墩设计思路,并采用钢管灌浆阻尼器(Steel-tube Grout Damper,SGD)提升摇摆接缝处的耗能能力。基于OpenSees数值分析平台分别建立了SGD和外置SGD的RSC双层排架墩抗震数值分析模型,结合试验结果验证了SGD和RSC排架墩建模方法的准确性。选取7条近断层地震动记录,基于增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)手段,研究外置SGD的RSC双层排架墩的地震反应。研究结果表明,当PGA为0.1 g时,SGD开始屈服耗能;当PGA为0.4 g时,SGD最大变形为名义极限变形的53.44%,无粘结预应力筋最大应力为名义屈服强度的59.60%;当PGA为0.8 g时,SGD接近拉断,预应力筋最大应力为名义屈服强度的84.78%;与耗能角钢相比,SGD变形及耗能能力更强,在强震作用下更不易发生拉断破坏。

数控弯管加工碰撞检测算法研究

针对数控弯管加工碰撞检测算法计算效率低、侧重性差的问题,提出一种改进最近面碰撞检测算法。采用KPP-Means聚类算法构建三维模型层次包围二叉树结构,将碰撞检测算法划分为基于包围盒的初步碰撞检测与基于三角形面片距离场的精细碰撞检测;将一组包围盒之间的碰撞检测简化为空间线段与有限平面之间的干涉检测。基于OpenGL框架开发仿真系统对此算法进行验证。结果表明:改进最近面碰撞检测算法能正确判断加工仿真中数控弯管机零部件与成形管件的碰撞情况,同时与经典算法相比碰撞检测效率提升了42.4%,并减少了0.29 s的总仿真时间。

大尺寸TC4钛合金环壳充气热气胀压弯成形工艺研究

钛合金环形燃料贮箱是运载火箭上面级的薄壳件的关键结构。新一代燃料贮箱对空间利用率的要求更高,因此采用环壳代替多个球形贮箱组合。环形贮箱具有大尺寸、超薄、材料难变形的成形难点,且传统分块拼焊结构可靠性差。基于此,本文提出了环壳热压弯成形工艺,开发了内置VUMAT子程序嵌入材料本构模型的钛合金环壳热气胀压弯仿真模型,研究了不同工艺参数下钛合金环壳热压弯的壁厚、贴模度变化规律。以环壳壁厚减薄率与截面最大变形率为判据,建立了支撑内压与管坯温度的热压弯工艺窗口图,确定最优工艺参数。搭建了TC4钛合金环壳热压弯成形装置,制造了全尺寸钛合金环壳,环壳中径2692 mm,截面直径500 mm,壁厚2 mm,径厚比高达250,实际工件中径尺寸与目标尺寸相差11 mm,环壳弯曲内侧最大增厚率为11.5%,环壳弯曲外侧最大减薄率为8.3%,抗拉强度与平均晶粒尺寸均优于设计指标。

异形模板万向U型扣单钢管支撑排架结构体系研究与应用

异形模板支撑排架项目逐年增多,常规的双钢管排架体系难以形成倾斜曲面,为此,以上海在水一方工程为依托,开发了一种万向U型扣单钢管支撑排架结构体系,并开展了室内和现场相关试验。结果表明:(1)万向U型扣排架立杆的水平荷载的屈服强度为15 kN左右,考虑安全冗余,其水平荷载设计值不超过10 kN,排架倾斜限值不超过0.5°;(2)堆载试验中的监测数据低于室内试验限值,万向U型扣单钢管支撑排架结构体系安全可靠;(3)实际施工过程中,主要以倾角和轴力为预警指标,倾角预警值可设为0.2°,立杆轴力预警阈值可设为设计荷载的1.2倍;(4)对于倾斜模板排架施工,应严格控制顶托的悬挑高度,悬挑的高度不宜超过500 mm;(5)轴力变化与荷载加载过程存在明显关联性,可作为现场浇筑速度和位置的重要控制指标。该试验结果可为排架风险预警提供数据支撑,防止排架在施工期间出现重大安全事故。

航空航天复杂曲面构件精密成形技术的研究进展

对于当前航空航天飞行器中广泛存在的金属复杂曲面构件的高性能发展需求,提出研发针对叶片类零件、大口径薄壁弯管以及复杂钣金构件的楔横轧短流程制坯、颗粒填料辅助推弯成形以及高能率冲击液压成形等精密成形技术,分别从工艺原理、设备、模具及典型零部件应用等方面对上述技术的研究进展进行阐述和介绍。

15CrMo高温过热器弯管的失效分析

分析了75 t/h高压循环流化床锅炉用15CrMo高温过热器弯管在试运行近100 h下产生裂纹的原因.结果表明,由于炉水中氯离子含量超标以及停炉期间未进行保护,导致大量空气进入炉体,在高温、弯管自身高残余应力等综合作用下产生应力腐蚀,这是导致过热器弯管失效的主要原因.

弯管型微反应器内甲烷水蒸气重整制氢特性

为提高碳氢燃料的高效清洁利用,采用详细反应机理对弯管型微反应器内甲烷水蒸气催化重整制氢特性进行数值模拟,研究了速度、催化壁面温度、水碳(质量)比、隔板等因素对甲烷水蒸气催化重整反应特性的影响。结果表明,增加速度可降低甲烷重整反应;当温度T≤1 200K时,可通过增加温度来提高甲烷的转化和氢气的生成,当T>1 200K以后,增加温度对甲烷重整反应起抑制作用;增加水碳比可提高甲烷转化率,却降低出口氢气质量分数。温度T=1 200K、速度v=0.5m/s、水碳(质量)比β=2时有利于甲烷重整反应的发生。增加隔板可有效提高甲烷转化和氢气生成,但对单位催化壁面面积的甲烷转化率影响很小。

弯管非接触测量的一种新方法

采用半导体激光器和光敏二极管改进接触式弯管测量机的测量叉，实现对弯管的非接触测量。给出了测量原理，建立了数学模型，分析了该方法测量误差产生的原因，提出了提高测量精度的措施。与接触式方法进行了测量对比，结果表明该方法具有较高的测量速度与精度。

弯管非接触测量研究

在接触式弯管测量机的基础上，采用激光ＣＣＤ对测量叉进行改进，实现弯管的非接触测量．研究了弯管非接触测量的原理．通过移动测量叉沿弯管连续扫描测量获得的大量数据，采用最佳拟合线来确定弯管轴线的空间方位，提高了测量精度．

水电站厂房钢管混凝土排架结构抗震性能

根据某水电站厂房钢管混凝土排架结构的受力特点和变形规律,建立了上部厂房组合结构的整体三维动力有限元分析模型,分析了钢管混凝土排架结构的动力特性,给出了排架结构的自振频率.采用Newmark分析方法研究了钢管混凝土排架结构地震响应,给出了水平地震作用下排架结构的应力和位移的变化规律,并对排架柱的抗震性能进行了评价.

基于半导体器件的弯管非接触测量原理研究

在接触式弯管测量机的基础上，采用半导体激光器和光敏二极管设计的测量叉来实现对弯管的非接触测量．给出了测量叉的光学结构，研究了测量原理，推导了数学模型，分析了该方法产生误差的原因，提出了提高测量精度的措施．

基于液压管式流变试验台的弯管阻力损失试验

高浓度黏物的管道输送其局部阻力损失计算方法明显不同于沿程阻力损失的计算,而且因为物料的输送状态及输送要求的特异性,不能完全参考水利水电管道工程设计中的相关研究。介绍了基于自制液压管式流变试验台对赤泥和磷石膏进行的弯管阻力损失测试试验情况,对相同情况下90°弯头阻力损失对比直管阻力损失、弯头组合局部阻力损失对比单个弯头局部损失这2个方面进行了分析,得出相应结论。

1000MW机组锅炉受热面弯管外弧侧壁厚控制计算比较

采用不同标准对1 000MW机组锅炉受热面弯管外弧侧最小需要壁厚Swx,min进行了计算。结果表明:由GB/T 9222和DL/T 5054计算的Swx,min非常接近,且均小于按JB/T 1611或JB/T 6509计算的结果;在制造检验中,应按JB/T 1611—93和JB/T6509—92对弯管外弧侧壁厚进行控制,若壁厚减薄率略大于其规定的控制值,可按GB/T 9222或DL/T 5054的最小需要壁厚控制;对在役锅炉,按DL/T 438执行,但需考虑材料蠕变损伤引起的性能劣化的影响。

中频热推弯管新工艺及其实验研究

本文介绍的中频热推弯管工艺是现有各种弯管加工工艺中最为经济、有效的一种。它采用中频感应加热,在牛角型芯棒上连续推制成形的方法,具有制件质量高、成本低、省料、省时的特点。作者在分析了大量实验数据的基础上,提出了中频热推弯管变形过程的四个假设,并据此对弯管成形过程进行了塑性流变分析。所得结论与实验吻合。这为我们正在进行的弯管受力分析及牛角芯棒外形优化设计,提供了有效的判据,并为热推弯管这一新型塑性加工工艺的理论研究奠定了基础。

某水电站边坡雾雨作用下三维稳定性分析

分析了金沙江某水电站坝址区工程地质条件,确定了左岸泄洪雾化区边坡的稳定性控制边界条件及潜在滑动块体,基于泄洪雾化区地形图构建了边坡三维模型,在泄洪雾化区边坡三维饱和非饱和渗流场计算的基础上考虑了非饱和孔隙水压力对结构面强度的影响,并计算了一次典型泄洪雾化降雨过程中边坡滑体的动态安全系数。计算结果表明,该方法可为雾化区边坡渗流控制和边坡加固设计提供参考。

矩形截面直角弯管内高压成形过程的数值模拟

内高压成形技术是以轻量化和一体化为特征的一种空心变截面轻体构件的先进制造技术。在汽车工业领域,运用该技术能够生产出质量轻而且具有很高的强度和刚度的零件。矩形截面直角弯管是一类特殊零件,具有典型的直角弯曲特征,常规弯曲工艺无法加工。采用内高压成形技术,可避免常规弯曲方法的不足,实现该类零件的成形。对采用管材内高压成形技术加工矩形截面工件成形过程进行了有限元模拟,对整个管件的成形规律进行了总结分析,对于应用内高压成形技术生产该类零件具有重要指导意义。

碳纤维复合材料弯曲撑杆成型工艺技术

对碳纤维复合材料弯曲撑杆的成型工艺方法进行了试验研究 ,比较分析了几种方法的优缺点。分别研究了铺层设计、吸胶工艺、热缩工艺 ,采用了预浸料铺层———热压罐固化工艺 ,制品具有厚度均匀、表面光滑平整的优点。

某水电站厂房空心钢管混凝土排架柱动力损伤情况分析

为探讨在地震荷载作用下钢管混凝土排架柱可能的损伤问题,根据钢管混凝土组合排架柱中钢管和核心混凝土的受力特点和损伤规律,对混凝土采用多轴损伤开裂本构模型、钢管采用双线性本构模型,基于有限元软件ADINA建立了三维有限元静动力仿真分析模型,据此分析了静力、动力条件下钢管、混凝土的塑性损伤规律。结果表明,静力工况时混凝土无损伤;动力工况时钢管混凝土排架柱结构空心率不宜大于0.35,否则核心混凝土容易出现开裂,钢管易发生局部屈曲;动力、静力工况时排架柱的最大水平位移值均符合现行规范的要求。显然,空心钢管混凝土组合排架柱具有良好的抗震性能。

混凝土强度和钢管厚度对钢管混凝土排架结构抗震性能的影响

基于某水电站厂房钢管混凝土排架结构的构造形式和受力特点,建立了其上部厂房排架结构的整体三维有限元模型,计算了钢管混凝土排架结构的自振频率,并采用时程分析法计算了钢管混凝土排架结构的地震响应,研究了水平地震作用下混凝土强度、钢管厚度对排架结构抗震性能的影响,以期为水电站厂房钢管混凝土排架结构设计提供参考。

弯曲半径等于管径的低温过热器弯管圆度控制

在350MW超临界锅炉安装前检验过程中,发现低温过热器管在弯曲半径等于管径时的弯管圆度在标准中未定义。为此,采用有限元的方法,对低温过热器管在弯曲半径等于管径时的弯管成形进行了模拟,对结果进行了分析,最终给出了该类弯管圆度的推荐控制范围。