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漂浮软管接头破损及粘结面脱粘研究

中国海上油气 2023年第4期35卷 173-180页

作者：魏代锋安晨张哲徐泽金高强李有安中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 昆明船舶设备研究试验中心云南昆明650051 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 河北泽邦塑胶科技有限公司河北衡水053500

漂浮软管接头在复杂海洋环境作用下,可能发生钢筋破断、层间脱粘和法兰脱落等,危及油气输运安全。为研究漂浮软管接头破损及粘结面失效行为,以某DN 300漂浮软管为例,利用Rebar单元、Embedded嵌入技术和粘聚力接触模型,构建了漂浮软管接... 详细信息

漂浮软管接头在复杂海洋环境作用下,可能发生钢筋破断、层间脱粘和法兰脱落等,危及油气输运安全。为研究漂浮软管接头破损及粘结面失效行为,以某DN 300漂浮软管为例,利用Rebar单元、Embedded嵌入技术和粘聚力接触模型,构建了漂浮软管接头三维有限元模型,对软管接头在拉伸荷载作用下的力学特性进行研究,并通过有限元分析结果与试验结果的对比验证了数值模拟方法的可行性,进而采用有限元方法分析了漂浮软管接头破损及粘结失效原因。结果表明:①采用Rebar单元和Embedded嵌入技术建立的三维数值模型分析软管接头破损特性是可行的;②软管接头的损伤、脱粘主要是由接头捆扎钢筋破断造成的;③极限轴向拉伸荷载作用下,软管接头的粘结损伤主要发生在距离法兰端面200~672 mm区域,其中570~672 mm区域大部分位置进入完全损伤。研究成果为漂浮软管接头的极限承载设计和泄漏机理研究提供了参考。

关键词：漂浮软管接头破损粘结面脱粘捆扎钢筋破断轴向拉伸荷载

拉伸与扭转载荷作用下LNG低温复合软管的力学性能研究

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海洋工程 2022年第4期40卷 168-179页

作者：张进安晨武昌旭高强魏代锋中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

LNG低温复合软管结构复杂,且在运行时受风、浪、流等多种载荷联合作用,其在超低温环境下的力学性能直接关系到其能否安全运行。首先参考江苏某软管公司生产的4英寸LNG低温复合软管,建立软管精细化有限元模型,接着对软管在拉伸、扭转两... 详细信息

LNG低温复合软管结构复杂,且在运行时受风、浪、流等多种载荷联合作用,其在超低温环境下的力学性能直接关系到其能否安全运行。首先参考江苏某软管公司生产的4英寸LNG低温复合软管,建立软管精细化有限元模型,接着对软管在拉伸、扭转两种轴对称载荷作用下的力学性能进行研究,最后就软管结构尺寸对其力学性能的影响展开分析。结果表明:在拉伸及扭转载荷作用下,不同层芳纶布以及同层芳纶布不同材料主方向在对应波峰、波谷处的受力情况不同。芳纶布铺设角度、芳纶布铺设层数、钢丝螺距以及钢丝直径对复合软管力学性能影响显著,分析相应的灵敏度规律从而对结构尺寸做出调整。研究成果可以为LNG低温复合软管的结构设计提供参考。

关键词： LNG复合软管力学性能拉伸扭转数值模拟敏感性分析

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压弯联合荷载下漂浮软管的极限压溃特性

科学技术与工程 2023年第19期23卷 8171-8178页

作者：魏代锋安晨张毅高强李忠利中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国地质科学院北京100037 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 河北泽邦塑胶科技有限公司衡水053000

作为海上输油系统重要组成部分的漂浮软管和水下软管是浮筒和浮式生产储油船(floating production storage and offloading,FPSO)以及浮筒和水下管汇之间的油气输送通道,漂浮软管等在风浪流等极端荷载作用下可能发生极限压溃损毁。以某... 详细信息

作为海上输油系统重要组成部分的漂浮软管和水下软管是浮筒和浮式生产储油船(floating production storage and offloading,FPSO)以及浮筒和水下管汇之间的油气输送通道,漂浮软管等在风浪流等极端荷载作用下可能发生极限压溃损毁。以某型漂浮软管为研究对象,利用Abaqus有限元软件,结合rebar单元和Emended嵌入技术建立软管有限元数值模型,研究软管在内压和弯矩作用下的折弯压溃特性,并通过软管弯曲试验验证了该数值分析方法的正确性。计算结果表明:螺旋钢筋失稳是折弯压溃的主要原因,螺旋钢筋外侧的外帘线层在压溃区折弯处帘线拉力过大导致帘线破断。软管的内压荷载及软管的螺距与帘线的缠绕角度对极限压溃都有重要影响。该研究可为输油软管结构抗压溃设计和损伤诊断提供技术支持。

关键词：复合软管螺旋钢筋层极限压溃缠绕角度

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大直径桩基的水平承载机理研究

大直径桩基的水平承载机理研究

作者：魏代锋中国石油大学

学位级别：硕士

桩基作为承载海洋结构物的主体的主要部分之一，对上部平台的稳定和安全起着至关重要的作用。随着科学技术的进步，越来越多的大直径桩径在海洋平台中得到广泛的使用。同时，对于桩基的水平承载研究，现阶段的API规范采用的仍然是上世... 详细信息

桩基作为承载海洋结构物的主体的主要部分之一，对上部平台的稳定和安全起着至关重要的作用。随着科学技术的进步，越来越多的大直径桩径在海洋平台中得到广泛的使用。同时，对于桩基的水平承载研究，现阶段的API规范采用的仍然是上世纪90年代提出的基于小直径桩基的p-y曲线法。这种方法的研究对象是小直径桩基，在大直径桩基的水平承载研究方面存在一定的不足。因此，有必要对大直径桩基的水平承载和相关的p-y曲线进行研究。本文主要研究内容如下：对原有的opensees软件进行二次开发，分析了p-y弹簧材料的参数变化对p-y曲线的影响。随后采用开发后的opensees软件对不同抗剪强度和不同循环荷载桩基的水平承载进行分析。分析结果表明，随着桩基周围土体抗剪强度不断增强，桩基的承载能力也逐步增强。改变载荷的加载方式，分析桩基在三种不同的荷载下桩基的水平承载性状和相应的p-y曲线的变化规律。最后，采用大型有限元软件ABAQUS分析桩基在不同深度下不同桩径下的p-y曲线的变化情况。对桩基的桩周应力分布情况和不同桩径下的p-y曲线的变化情况进行研究分析，桩基的不排水抗剪强度的变化以及桩周土体的弹性模量的变化对桩基p-y曲线的影响。最后分析在正向加载+反向加载+正向加载这种荷载方式作用下的桩基的p-y曲线变化趋势。

关键词：桩基桩周应力水平荷载 p-y曲线大直径

同方学位论文库评论

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单点系泊系统液滑环冲蚀损伤数值模拟

应用科技 2022年第6期49卷 43-50页

作者：张哲安晨郁金红魏代锋中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249

液滑环是海上单点系泊系统的核心部件,其内部的流体介质含砂,冲蚀破坏是其失效因素之一,因此研究液滑环冲蚀损伤影响机理尤为重要。本文基于计算流体动力学(CFD)方法,选择标准κ-ε湍流模型、离散相模型及冲蚀预测模型,建立液滑环几何... 详细信息

液滑环是海上单点系泊系统的核心部件,其内部的流体介质含砂,冲蚀破坏是其失效因素之一,因此研究液滑环冲蚀损伤影响机理尤为重要。本文基于计算流体动力学(CFD)方法,选择标准κ-ε湍流模型、离散相模型及冲蚀预测模型,建立液滑环几何结构模型和流体域模型并进行网格划分,对不同工况下的液滑环冲蚀进行了数值模拟。在液滑环流场内,速度和压力分布随着外环旋转而变化,不同流体域处离散相颗粒具有不同的冲击剥削效果,环形液流腔内侧壁面冲蚀损伤整体小于外侧壁面,随着冲蚀时间的增加,液滑环壁面的冲蚀深度和冲蚀失重量不断累积。根据冲蚀损伤数值模拟的分析及结论可以对液滑环的设计进行改进,避免了液滑环使用中的冲蚀失效。

关键词：液滑环数值模拟计算流体动力学控制方程流体域冲蚀率冲蚀深度冲蚀失重量

双燃料喷射器油-气瞬时质量流率同场测量方法

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内燃机学报 2024年第1期42卷 61-69页

作者：周谈庆杨晰宇王晓艳魏代君董全哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261041

提出一种组合式的测量方法,将其应用于缸内高压直喷柴油/天然气发动机双燃料喷射器瞬态燃料质量流率的研究,实现了两相燃料同场高精度测试.针对传统“动量法”只能获取喷气规律型线无法获取准确质量流率的问题,提出一种平行测试的方法,... 详细信息

提出一种组合式的测量方法,将其应用于缸内高压直喷柴油/天然气发动机双燃料喷射器瞬态燃料质量流率的研究,实现了两相燃料同场高精度测试.针对传统“动量法”只能获取喷气规律型线无法获取准确质量流率的问题,提出一种平行测试的方法,通过采集测试容腔内的压力变化获取循环喷气量,结合瞬态动量信号得到精确的喷气规律曲线.并对喷射器的计量特征及时间特征进行验证.最后对柴油/天然气双燃料喷射器常用工况进行测试,结果表明:该方法解决了两相燃料难以同场测量的问题,实现了双燃料喷射器油-气瞬时质量流率的精确测量;喷气量测试误差不超过5%,喷油及喷气起始时刻与结束时刻的测试误差不超过0.113 ms,喷油量及喷气量的波动率分别不超过1.4%和2.9%.随着燃料喷射压力增加,喷射器的开启时段减小、关闭时段增加,且内部轴针开启和关闭的速度均大于外部轴针.引燃油的喷射通过影响喷气持续期影响喷气量,先油后气喷射方式下的喷气量在仅喷气方式下的喷气量上、下波动.

关键词：双燃料缸内直喷质量流率同场测量

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“孔乙己的长衫”现象的成因及其疏导

学校党建与思想教育 2024年第8期 78-80页

作者：王美伟魏代文陈华洲江西师范大学马克思主义学院江西南昌330022 华中师范大学马克思主义学院湖北武汉430079

“孔乙己的长衫”引发了青年群体对就业和人生境遇的共鸣,其中既有情绪宣泄的合理成分,也暗含精神懈怠的陷阱。青年亚文化在网络媒介中的传播浸染、教育导向与现实需求间的错位以及青年大学生个人心态与外在环境的交织,是“孔乙己的长... 详细信息

“孔乙己的长衫”引发了青年群体对就业和人生境遇的共鸣,其中既有情绪宣泄的合理成分,也暗含精神懈怠的陷阱。青年亚文化在网络媒介中的传播浸染、教育导向与现实需求间的错位以及青年大学生个人心态与外在环境的交织,是“孔乙己的长衫”强势出圈的重要原因。高校可从满足就业需求、奋斗幸福观价值引领、自我价值认同建构、心理纾解等方面进行疏导,让青年大学生挣脱“孔乙己的长衫”困境,重拾奋斗希望。

关键词：青年大学生 “孔乙己的长衫” 心态表征成因疏导

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单点系泊系统漂浮输油软管内压承载力研究

单点系泊系统漂浮输油软管内压承载力研究

120 t转炉顶底复吹过程多相流数值模拟研究

作者：高强刘伟倡巴光忠焦宇魏代锋李忠利上海海事大学中国石油大学(北京) 河北泽邦塑胶科技有限公司

海洋漂浮输油软管广泛用于油轮的单点系泊系统,以及油轮和岸上油库之间的原油输送。漂浮软管主体是由橡胶、聚合物帘线和钢筋等材料构成的复合结构,内压是主要的荷载。推导了计算软管爆破压力的简易公式,建立了考虑橡胶、帘线和钢筋材... 详细信息

海洋漂浮输油软管广泛用于油轮的单点系泊系统,以及油轮和岸上油库之间的原油输送。漂浮软管主体是由橡胶、聚合物帘线和钢筋等材料构成的复合结构,内压是主要的荷载。推导了计算软管爆破压力的简易公式,建立了考虑橡胶、帘线和钢筋材料非线性关系的有限元模型,并通过爆破试验数据验证了理论和有限元分析的结果。通过非线性有限元模型计算了软管的径向位移、帘线拉力和钢筋应力,进行判定软管的失效模式和内压承载力。研究了帘线层数和铺设角度对软管内压承载力的影响,结果表明增加帘线层数和铺设角会提高软管内压承载力。钢筋先于帘线层失效,这与帘线层和钢筋的设计有关。

关键词：单点系泊系统漂浮软管内压承载力失效形式帘线层数铺设角度

来源： cnki会议评论

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炼钢 2024年

作者：罗康辛同泽魏代春王栋王峥王敏北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地山西通才工贸有限公司

以120 t五孔氧枪顶底复吹转炉为原型，基于Fluent数值模拟，对多组不同氧枪枪位与底吹气体流量方案进行建模计算，分析了五孔喷头顶吹超音速射流行为，以及不同方案下熔池冲击面积及冲击深度的变化规律。模拟结果与前人实测结果吻合，... 详细信息

以120 t五孔氧枪顶底复吹转炉为原型，基于Fluent数值模拟，对多组不同氧枪枪位与底吹气体流量方案进行建模计算，分析了五孔喷头顶吹超音速射流行为，以及不同方案下熔池冲击面积及冲击深度的变化规律。模拟结果与前人实测结果吻合，证明了模拟的准确性。模拟结果表明，由于顶底复吹作用，速度集中在钢液面附近，顶吹和底吹气流周围的区域钢液流速变慢；随着氧枪高度不断升高，冲击深度逐渐减小，冲击面积先增大后减小；当氧枪高度1.8 m时熔池冲击面积最大，单孔底吹流量为60m3/h，底吹效果最好。

关键词：五孔氧枪顶底复吹数值模拟冲击面积冲击深度