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水利水电技术 1998年第9期29卷 27-28页

作者：苏明哲周岩尹祝国张凤霞辽宁省水利水电工程局辽阳市111000

水下生产系统脐带缆基本扭转性能分析设计研究

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水下生产系统脐带缆基本扭转性能分析设计研究

作者：贺语大连理工大学

学位级别：硕士

脐带缆是海洋油气开发的重要工业装备之一,他起到了连接水下生产系统以及海面控制系统的功能,为水下生产系统提供其正常工作所必须的电力、液压动力以及化学药剂,同时传递控制数据信号。脐带缆的本质是一个由管道、光缆、电缆以及填充... 详细信息

脐带缆是海洋油气开发的重要工业装备之一,他起到了连接水下生产系统以及海面控制系统的功能,为水下生产系统提供其正常工作所必须的电力、液压动力以及化学药剂,同时传递控制数据信号。脐带缆的本质是一个由管道、光缆、电缆以及填充物所组成的复合型管缆,其整体结构为非粘接可滑动螺旋缠绕结构,结构形式十分复杂。脐带缆在储运、安装、在位运行等工况下会受到拉伸、弯曲、扭转等复合荷载,因此要求脐带缆拥有较高的力学性能。在海洋工程装备领域,中国起步较晚,各项油田所使用的脐带缆等重要装备严重依赖于进口,这让中国的能源安全受到了严峻的挑战。本文针对脐带缆的结构设计,利用基于失效模式的设计方法,分析了脐带缆在不同工况下所受的不同荷载,明确了其基本的失效模式,并对不同失效模式下的的脐带缆结构设计分析方法做了总结;同时针对安装工况中特有的扭转失效模式进行分析,建立钢丝螺旋缠绕模型来对结构的变形与本构进行分析。利用弹性力学方法,首先研究了单根钢丝缠绕模型在承受拉、扭荷载下的力学行为,在考虑径向变形的前提下,得到了脐带缆外层铠装钢丝的变形与本构关系,并推导出了结构的非线性平衡方程。随后利用数学方法对非线性项进行线性化,并对方程中的未知项进行求解,得到了结构在拉扭组合荷载下的线性变形刚度矩阵。深水脐带缆一般都具有两层乃至更多层的铠装结构,这种结构在受扭时会出现扭转刚度随荷载大小变化、不同荷载方向下扭转刚度不同等扭转失衡问题。在参考了学者们对扭转平衡现象的研究之后,在考虑结构径向变形的前提下,提出了一种用于定量评价结构扭转不平衡现象的指标;随后在两层铠装这一特殊结构形式下,基于迭代的思路建立了扭转平衡指标的计算算法,并同时给出了该算法的简化形式。本文的研究着眼于脐带缆的扭转性能,对扭转刚度、扭转平衡性这两个最重要的指标给出了具体的设计思路与设计方法,这些都有助于脐带缆的结构设计,为中国的海洋油气开发装备提供技术储备。

关键词：脐带缆扭转径向收缩

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超弹性螺旋结构的力学分析

超弹性螺旋结构的力学分析

作者：蒲祺龙上海交通大学

学位级别：硕士

随着国内外学者对超弹性形状记忆合金（SMA）在微观晶相层面认识的不断深入,其特有的形状记忆效应（Shape memory effect,SME）和超弹性（Superelasticity）得到了较为完善的解释,推动了SMA宏观层面上的设计与应用。独特的空间螺旋结构... 详细信息

随着国内外学者对超弹性形状记忆合金（SMA）在微观晶相层面认识的不断深入,其特有的形状记忆效应（Shape memory effect,SME）和超弹性（Superelasticity）得到了较为完善的解释,推动了SMA宏观层面上的设计与应用。独特的空间螺旋结构使得弹簧具有显著的减震储能特性、良好的柔性、优良的可设计性等特征,合理选择材料和结构设计,弹簧获得可观的综合性能,如变形抗性、疲劳强度、动态响应等。超弹性SMA弹簧综合了二者的优点,被广泛应用于土木工程、临床医疗、控制与自动化、航空航天等领域。很多学者从理论模型、有限元数值分析和实验验证等多个方面对超弹性SMA螺旋弹簧进行了研究。有限元数值分析虽然是基于离散思想的近似分析方法,但是因其适用范围较广,适合进行复杂的数值模拟,从而能够较为便捷地得到研究对象变形的近似结果;实验方法虽然过程繁琐,误差较大,但是能够较为直观地观察试验件的变形。由于理论模型分析的局限性,使得它不能研究很复杂的边界条件和外载荷下的超弹性SMA螺旋结构变形,但对于常见的工况,建立理论模型能够更准确更快捷地输出其变形行为,完整且有效的理论模型能够指导超弹性SMA螺旋结构的设计工作,提高工程设计效率,缩短设计周期。本文基于简化后的SMA材料本构关系,采用等效转换法,建立外部均匀径向压强下螺旋结构自由收缩变形与轴向拉伸变形的联系,得到描述径向自由收缩变形时线圈半径随外部均匀径向压强变化的解析模型。通过与有限元数值分析的对比,验证了该解析模型的准确性,并将其推广到螺旋编织结构介入治疗支架的实际应用中,通过参数化分析及与有限元数值模拟结果的对比,讨论了该理论模型的适用性,并进行误差分析。本文还针对超弹性SMA螺旋编织结构在端部径向固定的条件下的轴向拉伸变形建立了准理论模型。该模型首先通过有限元模拟得到了编织支架变形后的包络面方程形式,进而在包络面上构造符合空间螺旋线基本定义的方程,从而得到了编织支架中每一根丝在变形后的螺旋线方程,然后通过解析几何的方法得到螺旋线上每个点的曲率和扭转量,最后结合超弹性SMA材料本构模型通过积分得到弹簧上任意截面上的弯矩和扭矩。至此,便可以采用截面法建立起外力和内力的平衡关系,从而得到描述外载荷与超弹性SMA螺旋编织结构变形之间相关关系的理论模型。然后将数值模拟结果与之作出对比,验证了其正确性。

关键词：理论模型形状记忆合金(SMA) 超弹性径向收缩轴向拉伸

不同视野象限内收缩光流与扩张光流中心位移的实验研究

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不同视野象限内收缩光流与扩张光流中心位移的实验研究

作者：刘伟华中师范大学

学位级别：硕士

我们视觉系统一个重要的作用是定位复杂场景中物体的轮廓和边缘,然而,人类在定位运动物体或者附近有运动信号干扰的静止物体位置时,会产生偏差。这些错觉根据是否为自身运动所引起的分为两类：第一类为物体自身运动引起的定位错觉,如闪... 详细信息

我们视觉系统一个重要的作用是定位复杂场景中物体的轮廓和边缘,然而,人类在定位运动物体或者附近有运动信号干扰的静止物体位置时,会产生偏差。这些错觉根据是否为自身运动所引起的分为两类：第一类为物体自身运动引起的定位错觉,如闪烁滞后效应(Flash-lag effect)等;第二类为静止物体附近的运动信号所引起的错觉,如运动后效(Motion aftereffect)等。本研究属于第二类错觉。本研究采用Fan和Harris. J.(2010)的方法,探讨四个视觉象限内扩张和收缩光流中心的感知位置的位移差异及辨别准确性的差异。具体目的：(1)探讨不同视觉象限内扩张和收缩光流的中心位移以及辨别准确性的差异：(2)探讨上视野和下视野光流中心感知位移的差异;(3)综合本实验的结果,分析一下该实验结果在现实场景中的应用前景和实验存在的不足。实验一采用4(不同视觉象限：左上VS右上VS左下VS右下)×2(光流运动方向：径向扩张VS径向收缩)的被试内设计测量不同视觉象限内光流中心的感知位置以及辨别准确性(辨别阈限)。结果发现右下视觉象限光流中心发生了显著的位移,不同象限的辨别准确性不存在显著性差异。实验二采用4(不同视觉象限：左上VS右上VS左下VS右下)×2(光流运动方向：径向扩张-径向扩张(EXP-EXP)VS径向收缩-径向收缩(CON-CON))的被试内设计来探讨扩张和收缩光流模式中心的辨别的准确性是否存在差异。结果发现径向收缩光流比扩张模式中心辨别的准确性更高且这个效应在下半视野更显著。实验三采用4(不同视觉象限：左上VS右上VS左下VS右下)×2(光流运动方向：径向扩张和红色固定点VS径向收缩和红色注视点)的被试内设计来测量径向收缩和径向扩张光流中心的感知位置位移的差异,以及径向收缩和径向扩张光流中心的辨别准确性是否存在差异。结果发现径向收缩光流比径向扩张光流辨别准确性高。

关键词：轮廓定位径向扩张径向收缩光流中心感知位移辨别阈限

隧道开挖诱发地表沉降的三维预测模型构建及应用分析

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市政技术 2022年第10期40卷 107-112页

作者：孙伟中铁十四局集团第五工程有限公司山东济宁272117

基于地层损失原理,对隧道开挖诱发地表沉降三维理论解进行了修正。以重庆市某在建隧道工程为背景,综合应用了室内相似模型试验和三维扫描技术,分析了隧道埋深和开挖进尺对地表沉降变化的影响规律,验证了三维地表沉降修正理论解的可行性... 详细信息

基于地层损失原理,对隧道开挖诱发地表沉降三维理论解进行了修正。以重庆市某在建隧道工程为背景,综合应用了室内相似模型试验和三维扫描技术,分析了隧道埋深和开挖进尺对地表沉降变化的影响规律,验证了三维地表沉降修正理论解的可行性。结果表明:随着隧道埋深增加,沉降槽区域也随之增大,地表最大沉降值逐渐减小;隧道开挖进尺的增加对沉降槽和地表最大沉降值的影响并不显著。

关键词：地表沉降三维预测模型径向收缩隧道埋深开挖进尺

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泗水国出土泡桐材性研究

文物保护与考古科学 2005年第4期17卷 15-22页

作者：张金萍陈年南京博物院江苏南京210016 南京林业大学江苏南京210037

木质文物出土后环境发生了很大的变化,如不对其进行科学的保护处理就会发生快速的腐朽变化。在选择保护处理方法前对木材的材性进行科学的分析可以为保护方法的确定提供科学的依据。本工作从木材成分、含水率、干缩性、出土泡桐与新鲜... 详细信息

木质文物出土后环境发生了很大的变化,如不对其进行科学的保护处理就会发生快速的腐朽变化。在选择保护处理方法前对木材的材性进行科学的分析可以为保护方法的确定提供科学的依据。本工作从木材成分、含水率、干缩性、出土泡桐与新鲜泡桐干缩率比较、干燥过程中的电镜分析几个方面对泗水国汉墓出土的泡桐进行了材性研究。结果表明,泗阳汉墓出土的泡桐纤维素和半纤维素的含量比新鲜泡桐的含量下降很多,但木质素的相对含量却增加了,说明泗阳汉墓出土的泡桐在埋藏环境中可能更多地是受到褐腐菌的侵蚀。含水率的高低是反映木材腐蚀度一个重要指标,泗阳汉墓出土的泡桐平均含水率高达1211%,从弦向、径向、横切面的平均收缩率数值来看,出土的泗水国泡桐文物收缩变形很严重,从电子显微镜图片观察,细胞结构各向干缩特性与新鲜木材完全不同。由此可见,不能用常规木材的干缩特征和木材的变化规律来指导泗水国出土泡桐的研究和保护工作,在选择保护处理方法时要结合木材本身的现状选择适合的材料和工艺。

关键词：泗水国泡桐木材饱水木材泡桐木材成分含水率干缩特性研究电子显微镜观察弦向收缩径向收缩弦纵干缩弦径干缩

基于焊接变形量控制的FPSO单点舱建造精度控制工艺探讨

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云南化工 2020年第4期47卷 164-167,170页

作者：杨现阳田从永荆鹏海洋石油工程股份有限公司山东青岛266555

在FPSO单点舱的建造过程中,焊接前后的变化量是精度控制工艺重点关注的内容之一。通过对单点舱建造过程中的焊接变形量控制的研究,梳理了单点舱的建造工艺和精度控制工艺,并针对性的提出了精度控制过程中的重点,包括单点舱圆环拼板、圆... 详细信息

在FPSO单点舱的建造过程中,焊接前后的变化量是精度控制工艺重点关注的内容之一。通过对单点舱建造过程中的焊接变形量控制的研究,梳理了单点舱的建造工艺和精度控制工艺,并针对性的提出了精度控制过程中的重点,包括单点舱圆环拼板、圆环合拢的径向和高度方向上以及周长的变化、圆筒壁与对应分段合拢时径向变化、单点舱分段与主船体合拢时的变化等几个阶段。通过数据分析得出单点建造过程中的焊接变化方向,还指出精度控制工艺必须与建造方案、焊接工艺、工厂实际情况相适应,形成数据闭合环,从而提高生产效率。

关键词：精度控制焊接变形径向收缩 FPSO单点