Stress and Fracture Strength Analysis for Three-Way Pipes

Three-way pipes, T and Y pipes, are very important connecting components in pipeline systems, their strength are related to the safety of pipelines. In the case that crack is not detected in the three-way pipe, ANSYS finite element program version 5.6 is applied to study the stress distribution of the three-way pipe and to obtain the optimum fillet radius in the crotch region of the two pipes. The reasonable intersection angle of the two pipes is also obtained. In the case that a surface crack is detected in the three-way pipe, the maximum stress intensity factor (SIF) near the front of the surface crack is studied.

钛制半管夹套焊接结构疲劳试验及寿命评估

为了解决钛制核电乏燃料后处理溶解槽的氩弧焊单面焊双面成型半管夹套焊接结构疲劳设计寿命评估的问题,对该结构进行疲劳试验研究,结合有限元模拟和试验结果,基于ASMEⅧ-2弹性当量应力法、国际焊接协会IIW虚拟缺口应力法和EN 13445外推热点应力法,对半管夹套焊接结构的疲劳寿命进行评估和对比分析。结果表明,采用PD 5500-D曲线作为钛合金材料的疲劳设计曲线,按ASMEⅧ-2弹性当量应力法或国际焊接协会IIW虚拟缺口应力法,对钛制半管夹套焊接结构的疲劳寿命评估,所得的结果具有安全裕度;基于疲劳设计曲线为G2曲线的EN 13445外推热点应力法,也适用于钛制半管夹套焊接结构的疲劳寿命评估,所得的结果同样具有安全裕度。基于PD 5500-F2曲线的EN 13445外推热点应力法,对钛制半管夹套焊接结构的疲劳寿命进行预测,所得结果与试验结果过于接近,安全裕度不足。

折线形通风管对陡坡冻土宽幅路基降温效果研究

在永久冻土段修建宽幅路基需解决高寒、高海拔、高纬度等恶劣因素所造成路基不均匀沉降、纵向裂缝、道路翻浆等严重工程病害问题。以新疆中天山冻土段为例,现场试验观测数据为基准采用数值计算方法;研究曲线型通风管结合碎石层复合路基制冷效果。研究结果表明:半挖半填路基温度场横向差异明显,在20个运营年后,左路肩与路基中心处最大融深相差3 m;在第20年时,折线形通风管路基冻土上限为1.45 m相对普通路基提高了6.55 m。折线形通风管路基在第10个运营年后,路面以下4 m处-1.8℃等温线形成一个冻结区域,并在之后的5年内沿着路基横向与坡向发展。

薄壁异形方半管零件充液成形工艺研究

目的为解决薄壁异形方半管零件成形过程中易起皱、破裂、形状冻结性不佳的难题,引入充液成形工艺。为进一步掌握不同工艺参数对零件成形性能的影响,对薄壁异形方半管零件的充液成形过程进行研究。方法以液室压力、压边力、拉深深度、摩擦因数等工艺参数为影响因子,进行正交试验,通过分析不同工艺参数下零件最大减薄率、贴模度、最大回弹量的变化规律,掌握充液成形工艺中不同工艺参数对零件起皱、破裂、形状冻结性的影响。结果零件的破裂和起皱现象受液室压力影响显著,而零件的形状冻结性则受压边力影响较大。在数值模拟中,优化后的最优工艺参数如下:液室压力为15 MPa,压边力为120 kN,拉深深度为110 mm,摩擦因数为0.15。经模拟验证,与优化前相比,在该工艺参数下得到的结果更优,零件最大减薄率降低到11.5%、贴模度提高了0.212 mm、最大回弹量降低了1.955 mm。结论通过模拟分析和现场试验验证可知,采用正交试验得到的最优工艺参数可以完成半管零件的成形,合理的工艺参数能有效抑制零件起皱、破裂、形状冻结性不佳的现象,从而提高半管零件的成形性能。

分离器入口半开管布置设计及数值模拟分析

半开管作为分离器常用入口装置,其结构及布置对分离效果有至关重要的影响。为了研究半开管布置对气液分离的影响,以国内某海洋平台分离器为研究对象,采用数值模拟软件,对不同安装位置的半开管模型进行模拟分析,得出半开管不同的安装位置对气液预分离效果的影响,提出分离器入口半开管布置的设计建议,并为分离器优化设计提供理论支撑。

自由式滑雪U型场地项目技术动作特征与运动成绩关系探究

我国自由式滑雪U型场地项目自建队以来竞技水平和运动成绩不断上升,但学界对本项目的技术特征及训练启示研究相对滞后。该文立足索契、平昌和北京三届冬奥会视频资料以及国内外现有文献,采用文献资料法、专家访谈法、视频分析法等,深入分析本项目技术特征的基础上,探究自由式滑雪U型场地项目的技术特征与成绩之间的关系,为运动员训练提供参考和依据。研究认为:角速度、成功率和绝招使用次数对运动员成绩具有显著的正向影响关系,且经灰色关联分析可知,角速度指标对运动成绩影响最大。技巧类项目的“高、难、稳、新、美”在本项目中具有不同的特征。研究建议:(1)以旋转角速度带动技术动作难度增加;(2)以“稳定”要素助力竞技水平发挥;(3)以新意动作驱动技术动作编排质量提升。

弦支穹顶静力性能的理论分析及实物加载试验

分别采用上弦节点刚接和铰接的假定,利用ANSYS程序分析了某弦支穹顶屋盖结构的静力性能．结果表明,两种情况下的杆件内力和位移接近,可以采用上弦铰接假定进行弦支穹顶的理论分析．对半索半杆形式的弦支穹顶进行了实物加载试验,阐述了加载制度、测点布置及试验过程,同时进行了钢丝绳弹性模量测试试验．比较分析了杆件应力和节点的试验值与理论值,结果表明：在低水平荷载下,杆件应力和节点位移吻合较好,高水平荷载下受试验环境影响,试验值大于理论值；随着荷载的增加,均出现外圈索张紧而内圈索松弛的现象,指出在弦支穹顶设计时应合理设置内环索的预应力值．理论分析和实物加载试验均表明弦支穹顶具有良好的受力性能,用钢量少,施工方便,造价低,具有广阔的应用前景．

我国单板U型场地滑雪运动员运动创伤流行病学研究

应用医学研究中流行病学分析的研究方法,对我国单板U型场地滑雪运动员在训练或比赛中出现的运动损伤进行调查研究。结果表明:运动员在训练和比赛中出现运动损伤的概率较高;运动损伤主要分布于膝关节、腰部、踝关节、臀部和头、颈等部位;运动损伤的发生率与运动员的训龄无关,但损伤的程度与运动员的等级呈正比关系;运动损伤流行病学特征显示伤病特征与运动特点相关性较高,虽然专项训练是第一位的致伤因素,但伤病是多种因素共同作用的结果;伤病对日常训练的影响十分明显,虽然治疗方法较多,但总体治疗效果并不令人满意。建议在今后的训练中应完善训练条件、提高训练科学化水平;加强防护措施、提高自我保护意识,为不断完善单板U型场地滑雪运动员伤病的治疗方法与手段提供参考。

SS304半管夹套焊接部位残余应力三维有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏,焊接残余应力是重要的影响因素之一。利用有限元软件ABAQUS,开发了一个多次顺次耦合焊接残余应力有限元计算程序,并利用FORTRAN语言编写移动高斯热源的分布子程序,对304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力进行数值模拟,得到半管夹套T形接头焊接残余应力分布规律。计算结果表明,在T形接头附近,应力水平较高,易诱使焊缝开裂失效。并对半管夹套的焊接制造提出建议,为优化半管夹套焊接工艺、控制焊接残余应力提供理论依据,对提高半管夹套设备的可靠性和安全性具有重要意义。

半圆管夹套的传热研究

采用稳态法关联与非稳态法进行冷却时间校核相结合的方法,在直径为0.45m的不锈钢搅拌釜中,对电热体系和内冷管体系,分别采用单层三叶后掠式桨,双层Brumoein桨和双层三叶后掠式桨的组合,对半圆管夹套的传热进行了研究,得到了在湍流域的传热关联式:Nu=0.044Re^(0.3)×Pr^(1/3)Viso^(0.14)式中,Nu、Re中的定性长度均取半圆管夹套的当量直径(=0.611d)。稳态法关联与非稳态法校核的平均偏差分别为7.5％与4.0％,可供设计工业搅拌釜时参考。

单板U型场地滑雪运动夏季专项化训练方法研究

为了备战2014年冬奥会和完善单板U型场地滑雪运动夏季专项化科学化训练,对无雪期专项化训练方法进行立项研究。基于训练方法的研究与实践探索,进行了陆地专项化基础训练影响雪上技术成因关系的理论阐述,提出了保障训练效果的训练器械,计算机数据系统的创新,训练方法效应的视频图像分解和肌肉做功方式解剖学、生物力学数据对比的估评体系的应用,从而加速促进单板U型场地滑雪运动成绩提高进程,为单板U型场地滑雪教练员、运动员夏季专项化训练提供参考。

太阳能接收器中高温热管启动性能

针对高温太阳能热管接收器中高温热管的启动特性进行理论分析,计算其过渡状态和连续流动状态下的转变温度分别为273和419℃,并对V形沟槽与金属纤维毡复合吸液芯钠热管在不同加热方式、不同输入功率和不同倾角下的启动性能进行试验研究.试验结果表明,半周受热高温热管启动过程与全周受热的启动过程相似,均符合前端启动模型,不同加热方式下转变温度相同且绝热段转变温度与理论计算值吻合,半周受热高温热管启动时间稍短于全周受热启动时间.随输入功率增加,高温热管启动时间缩短,倾斜角度变化对启动性能无明显影响.

304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏。焊接残余应力是重要的影响因素之一。本文利用有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序,讨论坡口形式、线能量、半管间距等参数的变化对焊接残余应力的影响,得到了半管结构残余应力分布特征,找到了最大焊接残余应力的位置及大小,为半管夹套的安全评定提供参考。

我国单板U型场地滑雪运动员运动损伤研究

运用文献资料法、访谈法、问卷调查法和统计分析等方法对单板U型场地滑雪运动员的损伤情况进行流行病学调查。结果发现创伤呈多发性,发病部位集中于膝、腰、臀、踝和前臂。运动损伤与专项训练关系密切,保护措施不够、缺乏运动损伤知识、场地和天气原因是造成运动损伤的前三位因素。损伤以扭伤、骨折、挫伤等急性损伤为主。提示该运动是一个难度大,危险性高,损伤治疗困难,对训练影响大的项目。建议在今后的训练中加强对损伤的防范意识;充分做好训练前的准备活动和训练后的疲劳恢复,控制训练节奏和负荷量,防止过度疲劳;强化易损伤部位的肌肉力量训练;注意检查、修缮场地,从而保证训练、比赛的正常进行。

自由式滑雪空中技巧及单板U型场地项目生物学监控体系与指标的构建

目的:构建其生物学监控体系及其敏感指标对于教练员和运动员显得尤为重要,该体系和指标的建立对于教练员科学制定和安排训练计划具有重要指导意义。方法:采用文献法,依据项目自身特点结合相关或相似项目生物学监控体系和指标,以及多年对两个国家队备战冬奥会的生物学监控实际情况,初步筛选出该项目的生物学监控体系及生理生化指标。结果:自由式滑雪空中技巧和单板U型场地项目运动员生物学监控体系较敏感的生理生化指标相类似。在此基础上,分别对这两个项目的运动员身体机能状况、运动负荷适应情况、运动疲劳状况、运动员赛前状况、过度疲劳状况和运动员身体恢复状况建立了敏感指标体系。结论:构建了自由式滑雪空中技巧和单板U型场地项目的生物学监控体系及各体系中较为敏感的生理生化指标,为教练员制定和安排训练计划以及为重点队员在重大赛事前调整状态提供科学的理论依据。

单板U型场地滑雪项目运动员损伤特征分析

目的:探讨国家单板U型场地滑雪项目运动队损伤特征,提供预防措施。研究方法:采用临床检查、回顾调查、实地观察和现场摄像等方法,对16名国家队运动员损伤进行横断面调查和跟踪研究。结果:损伤由多病因综合作用产生,下肢损伤多于上肢,严重损伤少,过度使用损伤较多;陆训期以过度使用损伤为主,没有上肢损伤,急性损伤多在雪上训练比赛期发生,上肢损伤明显增加。结论:强调训练因素对损伤的影响;陆地训练时训练中要有预康复训练,雪上训练比赛期重视优秀运动员上肢损伤,维持规范的力量训练。

我国单板U型场地滑雪运动员心理障碍的产生与克服

通过对我国单板U型场地滑雪运动员几年来在国内、外大赛中的表现进行观察,发现许多优秀运动员在重大比赛中不能充分展示自己实力的现象经常发生。通过分析认为运动员的动机障碍、情绪障碍、激活障碍和心理饱和障碍是导致不能正常发挥竞技水平的主要因素。就运动员心理问题产生的原因,提出动机培养法、呼吸调节法、情绪对比训练法、念动训练法、场景锻炼法和心理辅导等方法,提高运动员比赛中的心理承受力,从心理学角度进一步完善这项运动的科学训练,为我国单板U型场地滑雪运动的进一步发展提供有力保障。

我国单板U型场地滑雪项目现状及其发展前景

运用文献资料法、调查法和数理统计等方法,总结出国外单板U型场地滑雪项目的发展现状:美国实力较强,亚洲国家中的日本发展速度较快;分析出我国该项目处于良好发展态势,运动队建设已初具规模,场地设施已达国际级标准等现状;指出该项目可以成为我国冬季运动奖牌的突破口,是我国继自由式滑雪空中技巧后又一具有发展潜力的冬季雪上项目。

脑电系列化监测在自由式滑雪空中技巧与单板U型场地滑雪训练中的应用

研究目的：通过对运动员技术动作协调性、认知水平和时空感的均衡性，运动负荷的应激水平，以及心境调节能力的研究，综合评定运动员的竞技状态，对控制训练给予科学、合理性的建议。研究方法：采用SET脑电中枢神经递质分析系统，利用影像学诊断技术和中枢神经递质及量子学的各项技术指标对自由式滑雪空中技巧运动员和单板U型场地滑雪运动员进行脑电图、脑电地形图、脑内中枢神经递质系列化、数字化、信息化、影像学监测。研究结果：15名运动员经典脑电波监测，临床诊断100％正常，竞技状态影像学诊断未发现疲劳状态，心理诱发条件下，紧张状态占13．33％，良好状态占20％，良好与最佳之间占13．33％，最佳状态占53．34％；大脑神经元代谢的方式，速度型86．33％，速度、力量型或力量、速度型占13．33％。研究结论：为青少年运动员选材开拓了新技术；创立了比血睾酮评定运动能力更加敏感的监测指标；为脑疲劳诊断竞技状态影像学评定，提供了神经分子生物学脑空间结构的分布特征，建立了高科技、系列化的监测新体系。

我国单板U型场地滑雪项目可持续发展的对策

依据国际雪联单板滑雪裁判手册,结合我国现阶段单板U型场地滑雪项目发展状况,以裁判员的视角对此项目的评分规则进行理解与认识。提出:运动员对于动作难度的认定差异较大,明确分类存在较大的困难,评分工作主观性较强;动作完成的高度、难度、多样性及完成质量是评价成套动作完成情况的关键因素;基本滑行技术、起飞技术及着陆技术的优劣是影响运动员专项技术水平提高的瓶颈的结论。对项目的发展提出加强国际交流,拓宽信息渠道;重视对运动员基础滑行技术、起飞技术及着陆技术的训练工作;注重对运动员动作表现力的培养;针对运动员的技术水平,科学、合理地进行成套动作的编排;建立系统、科学的裁判员培训体系等建议,为教练员、运动员进行专项训练及国内裁判工作提供参考,引导项目健康发展。