内高压成形技术研究与应用新进展

介绍近年来在内高压成形机理、工艺、设备和应用方面的最新进展。针对大截面差管件,弯曲轴线异型截面构件和枝杈管3类工艺,给出典型零件缺陷形式、形状精度、壁厚分布和工艺参数的影响。详细介绍了皱纹控制与利用,降低整形压力的方法和内压与轴向力耦合作用下管材的塑性失稳起皱分析。最后给出了研制的典型内高压成形件及在汽车、航天、航空中的应用。

基于VSL语言的不规则筒状物体的建模

利用虚拟现实中三维动态生成的图形、立体显示及人机交互等技术,再现采油树以下看不见的井筒生产过程,构建一个交互性和临场感的三维可视化环境。用户可以走进这个环境,感知油井生产的过程,从而为科学制定油井井眼轨迹,为"智慧油田"工程提供强大的辅助决策支持。文中利用Virtools内嵌脚本语言VSL的功能和优势,结合计算机图形学基本原理和推导的数学公式,给出了基于VSL语言的不规则筒状物体建模的功能设计流程,并用VSL语言编程实现了绘制不规则筒状物体的功能。最后将其成功应用于油田的实际项目中,收到了满意的效果。

SUS316异形管件内表面磁针磁力研磨的试验研究

为提高异形管件的内表面质量和使用寿命,利用旋转磁场驱动微小磁针研磨管件内壁。运动磁针对管件内壁有碰撞、划擦和滚压的作用效果。在磁针的作用下管件内表面会发生弹性和塑性变形,并产生微小去除量,进而抚平加工纹理,提高表面质量。同时,管件型腔焊接相贯线处的残留焊渣可被完全去除。经过研磨后管件内表面粗糙度平均值Ra由原始的1.47μm下降到0.47μm。磁针磁力研磨可实现对异形管件型腔的光整加工,提高异形弯管的内表面质量和使用寿命。磁针磁力研磨法为异形管件内表面的光整加工提供了一种新的途径。

非规则管坯喷射沉积成形工艺优化及试验验证

提出了基于往复式喷射成形工艺制备大璧厚非规则管坯的近终形成形工艺及其工艺参数优化方法,以实现坯件从CAD设计到喷射成形的快速制备过程。该工艺方法包括三个阶段:非规则管坯的三维CAD设计、分层处理和单层沉积厚度计算;基于沉积厚度与往复速度和质量流率的对应关系,计算满足各层沉积厚度所对应的控制参数;利用控制系统和执行机构对控制参数进行实时控制和调节,采用往复式多层喷射成形工艺制备满足设计轮廓的管坯。通过试验进行了验证,喷射成形制备的管坯形状和轮廓与CAD设计模型较好地一致,表明了该工艺方法的可行和正确性。

隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点抗震性能试验

对圆弧加强隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形梁与箱形梁异形节点和基本型异形节点进行循环加载试验,研究了贯通隔板圆弧扩大头构造对异形节点抗震性能的影响,获得了该类节点的破坏模式、滞回性能、承载力和塑性转角等抗震性能参数。基于试验结果和力学分析,建议了异形节点域的抗弯、抗剪计算模型,推导了异形节点域的抗弯、抗剪承载力计算公式。结果表明:基本型异形节点滞回曲线劣化明显,节点在刚度较大、几何突变的箱形梁翼缘对接焊缝边缘脆断;隔板圆弧加强异形节点的滞回曲线饱满,承载能力和刚度退化不明显,主要破坏模式为在隔板圆弧加强区形成塑性铰,梁翼缘对接焊缝延性开裂;加载至节点破坏时,贯通隔板与柱壁板间焊缝未发生撕裂破坏,节点域内轻骨料混凝土未压碎或拉裂,轻骨料混凝土与隔板和柱壁板间未发生剥离或滑移;隔板圆弧加强异形节点的塑性转角可达0.038~0.056rad,承载力较基本型异形节点提高21.5%~56.2%。

大壁厚非规则管坯喷射沉积过程中工艺参数的影响研究

在分析往复式喷射沉积管坯制备工艺原理及其设备结构的基础上,主要研究了对影响制备大壁厚非规则管坯喷射沉积过程中的各参数进行分析研究。针对管坯的形貌特征及沉积厚度,分析研究了单参数雾化锥流率mmax,沉积器半径r,沉积器旋转速度ω和沉积器往复速度v对其的影响,以及双参数(ω,v),(mmax,v),(r,v)对其的影响。

两类特殊管状曲面的研究

参数曲线曲面的参数化直接决定了其代数性质,如正则性,而在计算机辅助几何设计中,自交现象却是一类不能直接应用的非正则性问题.管状曲面作为一类重要的几何造型,主要研究管道曲面和正交环面.在正则管状曲面的研究基础上,迫切着手对两类特殊的非正则管状曲面的自交问题展开研究,主要通过代数方法分析各自在数学上的几何特性,从而在理论上明确自交区域的去除部分,为将来准确去除自交提供支撑.

空间管桁架在±1100 kV户内直流场中的应用研究

[目的]超高大跨度结构在电力行业应用越来越多,其结构选型对工艺适应性及安全经济性意义重大。[方法]通过±1 100 kV昌吉换流站直流场工程实例,介绍了超高大跨不规则特高压户内直流场结构选型过程。根据户内直流场工艺布置及荷载特点,详细阐述了该户内直流场采用空间管桁架结构方案技术优势、结构布置特点及工艺适应性,介绍该户内直流场结构整体计算及主要构件的设计计算结果,并同网架方案进行了技术经济对比分析,展望了空间管桁架结构在超高大跨度不规则电力建筑中的应用前景和注意事项。[结果]对比分析结果表明:空间管桁架结构为空间自稳定系统,结构安全性好,工艺适应性强,加工安装方便,造型美观简洁。[结论]对于超高大跨度电力建筑可以优先考虑选用空间管桁架结构方案。

西安曲江国际会议中心结构设计

西安曲江国际会议中心结构体型复杂,结构平面及竖向布置均不规则,属特别不规则类型建筑,是集混凝土、钢结构、型钢混凝土、钢管桁架等多种材质及构件为一体的大型综合体建筑。介绍了这一项目的结构特点。设计中采用了40m跨的型钢混凝土桁架作为竖向转换构件,并从计算和构造上予以加强;运用多种不同形式的空间钢管桁架构成高低起伏的波浪形屋面;主桁架的支座采用了部分滑动支座,克服了温度应力的影响。

折线隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点抗震性能试验研究

通过对折线加强隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点和基本型异型节点试件进行低周往复加载试验,研究了隔板折线加强构造对节点破坏形态、承载力、塑性转角、滞回性能、骨架曲线、刚度退化和耗能等的影响。试验结果表明：基本型异型节点在刚度较大、几何尺寸变化较大的大截面梁翼缘对接焊缝侧边开裂,节点的塑性转角约为0.028 rad;隔板折线加强异型节点的主要破坏模式为隔板折线加强区形成塑性铰及延性拉断、梁腹板焊接孔开裂及梁翼缘对接焊缝断裂,其塑性转角可达0.034~0.057 rad,承载力和耗能能力较基本型异型节点分别提高16.5%~47.0%和21.2%~144.0%;隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点中,大截面梁先于小截面梁破坏,柱壁板间焊缝未发生撕裂破坏,轻骨料混凝土未发生压碎、拉裂、剥离或滑移破坏,节点的抗震性能主要受钢梁和隔板间焊缝破坏（而非轻骨料混凝土）的影响。

折线隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点破坏机理分析

对隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点试件进行了循环加载试验,并进行基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的屈服模型和轻骨料混凝土二次曲面通用破坏面模型的数值模拟和破坏机理分析.数值分析结果表明:基本型异型节点梁翼缘对接焊缝侧边应力集中严重,断裂风险大;贯通隔板折线加强构造降低了梁翼缘对接焊缝处的应力集中程度和断裂风险,使屈服区形成于远离节点区的隔板折线加强段内;节点域内轻骨料混凝土的应力场未达到通用破坏面模型计算的强度值,未发生压碎、拉裂或滑移破坏.