检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合缆截面抗拉力学特性分析研究

复合缆截面抗拉力学特性分析研究

作者：赵磊大连理工大学

学位级别：硕士

目前,导管架平台在海洋油气开发中仍然有着广泛的应用,尤其在我国南海和渤海湾许多导管架平台已服役多年,接近服役年限;为了进一步提高其经济效益,延长导管架服役周期成为当下最关注的问题之一。而拉伸式外加电流阴极保护系统由于其独... 详细信息

目前,导管架平台在海洋油气开发中仍然有着广泛的应用,尤其在我国南海和渤海湾许多导管架平台已服役多年,接近服役年限;为了进一步提高其经济效益,延长导管架服役周期成为当下最关注的问题之一。而拉伸式外加电流阴极保护系统由于其独特设计、良好的保护效果以及较低的安装成本成为了许多导管架平台延寿的首选。因此,在南海某平台延寿项目中,大连理工大学和中海油研究总院针对平台实际状况研发了两套拉伸式阳极外加电流阴极保护系统。拉伸式阳极外加电流阴极保护系统主要包括整流器、多路控制器、复合缆(复合电缆)、辅助阳极、参比电极、重力基础以及其他配套设备等。复合缆是该套系统最关键的部件之一,由大连理工大学自主设计开发,分别经过疲劳试验、水密试验、耐高压测试和绝缘电阻测试等达到了实海应用要求。同时复合缆是将钢丝绳的抗拉能力和电缆的电学性能集合到一根缆上的新产品。复合缆的研究主要是通过相关试验来验证其力学性能而理论研究相对较少,因此本文研究对象为复合缆,通过对复合缆截面抗拉力学特性的研究为后续复合缆的优化提供一定的理论依据。首先,本文介绍了论文的研究背景和意义,依据复合缆结构形式和受力特点将研究重点聚焦到复合缆内部抗拉元件钢丝绳上,随后介绍了钢丝绳现有研究现状和不足提出本文研究内容和结构安排。然后,进一步完善了绞线理论,并以简单钢丝绳即单层钢丝绳和多层钢丝绳为例,分析其在轴向载荷下的整体响应,并与Costello理论模型进行对比,随后得到简单钢丝绳的等效刚度矩阵。之后,在绞线理论的基础上,参考阎嘉义等关于高阶螺旋线曲率分量和扭率分量表达式建立复杂钢丝绳理论模型。并以6X24纤维绳芯钢丝绳和6X19独立绳芯钢丝绳为例研究其在轴向载荷下的力学行为,最后得到其等效刚度矩阵。最后,利用上述复杂钢丝绳理论对复合缆内部钢丝绳进行分析。首先探讨钢丝、绳股与钢丝绳整体变形的关系,为复合缆拉力监测提供理论基础。然后进一步分析钢丝绳在轴向载荷下的整体响应。最后依据厂家提供的相关参数求得钢丝绳的轴向刚度,并与Costello理论模型以及试验测量值进行比较。

关键词：复合缆钢丝绳轴向刚度

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

超大型U形膨胀节成形模拟及强度与刚度分析

超大型U形膨胀节成形模拟及强度与刚度分析

作者：李进楠北京化工大学

学位级别：硕士

随着工业生产规模的不断扩大,大型甚至超大型膨胀节在工业生产上的应用逐渐增多,但目前关于超大型膨胀节的研究还比较少。本论文针对直径6米的超大型U形膨胀节,采用有限元法对其液压成形过程进行数值模拟,同时对膨胀节标准中的强度和轴... 详细信息

随着工业生产规模的不断扩大,大型甚至超大型膨胀节在工业生产上的应用逐渐增多,但目前关于超大型膨胀节的研究还比较少。本论文针对直径6米的超大型U形膨胀节,采用有限元法对其液压成形过程进行数值模拟,同时对膨胀节标准中的强度和轴向刚度计算公式进行分析。主要工作和结论如下:(1)对超大型U形膨胀节的液压成形过程进行数值模拟,与工程实际结构要求相比,数值模拟得到的膨胀节波高、波距和波峰厚度的误差均在工程允许范围内,表明采用有限元方法对超大型U形膨胀节进行液压成形数值模拟是可靠的。(2)对压力和位移工况下的单层和双层超大型U形膨胀节按公式法进行应力计算,并采用有限元法进行应力分析,结果表明,与有限元计算结果相比,无论是单层膨胀节还是双层膨胀节,公式法计算出的应力值都有些偏差,但分析应力数值大小和偏差是否保守发现,对于直径达6米的膨胀节,采用标准中公式进行强度设计还是有效的。(3)对超大型U形膨胀节进行公式法刚度计算和有限元刚度分析,并将计算结果与制造厂提供的刚度进行对比,发现刚度公式计算值偏大,其差值甚至超过50%,而有限元计算值较为接近。(4)按照GB16749标准中刚度公式计算了公称直径1米至4米的膨胀节轴向刚度,同时采用有限元法对轴向刚度进行数值模拟,对比发现,对于直径大于2米的大型膨胀节,标准中刚度计算公式得到的轴向刚度明显偏大,为此定义了膨胀节刚度修正系数,分析了 t/D、h/D、r/D对刚度修正系数的影响,拟合了刚度修正系数的函数表达式。

关键词： U形膨胀节有限元法数值模拟应力轴向刚度

颈椎前路椎体次全切减压全接触钛网植骨融合的生物力学分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

颈椎前路椎体次全切减压全接触钛网植骨融合的生物力学分析

作者：黄平第二军医大学

学位级别：硕士

目的:为解决目前颈前路椎体次全切减压椎间钛网植骨融合术后的钛网下沉问题,我们通过对术中颈椎椎体上下终板表面形态学的观察研究和对颈椎椎体高度、椎间隙高度的测量研制设计了一种新型的颈椎全接触钛网,并应用生物力学分析的方法对... 详细信息

目的:为解决目前颈前路椎体次全切减压椎间钛网植骨融合术后的钛网下沉问题,我们通过对术中颈椎椎体上下终板表面形态学的观察研究和对颈椎椎体高度、椎间隙高度的测量研制设计了一种新型的颈椎全接触钛网,并应用生物力学分析的方法对其进行轴向加载实验测试全接触钛网植骨时椎体的力一位移的关系,比较全接触钛网是否比普通钛网、两端加垫片钛网在增加椎体抗压程度、避免椎体塌陷和钛网下沉方面更有优越性。方法:实验以2岁左右的新鲜山羊的颈椎标本为材料,模拟临床颈前路椎体次全切减压椎间钛网植骨融合,将普通钛网、两端加垫片钛网、全接触钛网分别植于颈椎减压槽后给予轴向加载压缩进行椎体的力-位移的生物力学测试实验。比较三种钛网在保留椎体终板时的椎体抗压强度和塌陷程度,不保留终板时的椎体抗压强度和塌陷程度,钛网与终板接触界面不同成角时的椎体抗压强度和塌陷程度以及上述三种条件下椎体的轴向刚度。结果: 1、保留终板时三种钛网植骨时的椎体抗压强度的比较:全接触钛网最大、两端加挚片钛网次之、普通钛网最低,普通钛网与两端加垫片钛网相差13%(P＜0.05)、两端加垫片钛网与全接触钛网相差10%(P＞0.05),普通钛网和全接触钛网相差22%(P＜0.05)。椎体塌陷位移的比较:两端加垫片钛网与普通钛网相差17%(P＜0.05),全接触钛网与两端加垫片的钛网相差10%(P＞0.05),全接触钛网和普通钛网相差25%(P＜0.05)。 2、不保留终板时三种钛网植骨时的椎体抗压强度的比较:两端加垫片钛网与普通钛网相差12%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差10%(P＞0.05)、全接触钛网和普通钛网相差20%(P＜0.05)。椎体塌陷位移的比较:两端加垫片钛网与普通钛网相差23%(P＜0.05),全接触钛网与两端加垫片钛网相差10%(P＞0.05),全接触钛网和普通钛网相差22%(P＜0.05)。 3、不保留终板比保留终板时三种钛网植骨的椎体抗压强度降低33-34%,椎体塌陷位移增加46-48%,两者统计学均具有显著性差异(P＜0.05)。 4、钛网与终板界面成角时,成角10°时比成角0°时的椎体抗压强度降低约8-9%(P＞0.05),虽然两者统计学无明显差异,但椎体的抗压强度有下降趋势,椎体塌陷位移有增加趋势。成角20°时与成角0°时椎体的抗压强度下降23-24%(P＜0.05)、椎体的塌陷位移增加12-13%(P＜0.05)。成角20°时比成角10°时椎体抗压强度降低约15-17%(P＜0.05),椎体的塌陷位移增加5-7%(P＜0.05)。 5、等量位移为1mm时,保留终板时椎体的抗压程度:两端加垫片钛网与普通钛网相差13%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差10%(P＞0.05)、全接触钛网和普通钛网相差21%(P＜0.05)。不保留终板时椎体的抗压程度:两端加垫片钛网与普通钛网相差14%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差10%(P＞0.05)、全接触钛网和普通钛网相差23%(P＜0.05)。等量位移1mm时,不保留终板比保留终板的椎体抗压强度降低的36%(P＜0.05)。 6、颈椎的刚度是颈椎植骨时颈椎是否稳定另一重要指标。保留终板时椎体的轴向刚度:两端加垫片钛网与普通钛网相差27%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差20%(P＜0.05)、全接触钛网和普通钛网相差42%(P＜0.05)。不保留终板时椎体的轴向刚度:两端加垫片钛网与普通钛网相差23%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差19%(P＜0.05)、全接触钛网和普通钛网相差38%(P＜0.05)。不保留终板比保留终板的椎体抗压强度降低的65%(P＜0.05)。 7、钛网与椎体不同成角时的颈椎刚度比较:成角10°时椎体的轴向刚度,两端加垫片钛网与普通钛网相差27%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差20%(P＜0.05)、全接触钛网和普通钛网相差59%(P＜0.05)。成角20°时椎体的轴向刚度:两端加垫片钛网与普通钛网相差28%(P＜0.05)、全接触钛网与两端加垫片钛网相差21%(P＜0.05)、全接触钛网和普通钛网相差43%(P＜0.05)。钛网与椎体终板成角10°时椎体的轴向刚度与成角0°时相差16%(P＜0.05),钛网与终板成角20°时椎体的轴向刚度与成角0°时相差33%(P＜0.05)。结论:用三种钛网行颈椎前路椎体次全切减压椎间钛网植骨时,椎体的抗压强度以全接触钛网组最大、两端加垫片钛网组次之、普通钛网组最低,椎体的塌陷程度依次递增。保留终板比不保留终板时的抗压强度强、塌陷程度小。钛网与终板界面成角越大,则椎体的抗压强度就越小、塌陷程度就越大。颈椎前路减压钛网植骨的轴向刚度是全接触钛网组最强、两端加垫片钛网组次之、普

关键词：颈椎椎体次全切减压全接触钛网生物力学测试椎体抗压强度椎体塌陷钛网沉陷轴向刚度

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

金属波纹管机械密封中波纹管的有限元分析

金属波纹管机械密封中波纹管的有限元分析

作者：姜宏春北京化工大学

学位级别：硕士

本文在综合国内外的大量文献资料的基础上，从探讨波纹管弹力对机械密封性能的影响入手，运用有限元分析软件对金属波纹管机械密封中的波纹管进行了系统的研究。建立了金属波纹管机械密封整体分析模型，从刚度、应力、载荷、结构等方面... 详细信息

本文在综合国内外的大量文献资料的基础上，从探讨波纹管弹力对机械密封性能的影响入手，运用有限元分析软件对金属波纹管机械密封中的波纹管进行了系统的研究。建立了金属波纹管机械密封整体分析模型，从刚度、应力、载荷、结构等方面对金属波纹管机械密封中的波纹管进行了分析，论述了密封端面泄漏量与波纹管弹力的关系，为挤压成型金属波纹管的设计和使用提供了理论指导。主要取得了如下成果：(1)通过对波纹管的模拟分析，得出了金属波纹管机械密封中波纹管的刚度，分析了波纹管的结构对其刚度的影响。并将有限元计算值与实验值以及经验公式的计算值进行了比较。对于单层波纹管，考虑厚度变化时，经验公式计算值和实验值以及有限元计算值比较吻合，而双层波纹管由于其制造时产生的结构误差以及进行有限元计算时进行了简化，使得结果有所差别。同时分析了波纹管的壁厚，波深，波数对刚度的影响。(2)分析了在预紧，外压以及二者叠加工况下，波纹管外表面的等效应力大小、分布状态，同时分析了在不同的工作压力下波纹管在波谷，波峰以及平坦区域的经向和环向应力，最后研究了在同一工况下，波纹管的壁厚，波深，波数，以及波纹管直径的不同对其应力水平的影响，为工程设计和失效分析提供了理论依据。(3)通过对金属波纹管的刚度以及应力分析，深入研究了波纹管机械密封性能的影响因素，同时得出一种波纹管最佳压缩量的计算方法，解决了波纹管在设计和使用时的压缩量的确定问题。

关键词：机械密封波纹管有限元轴向刚度应力

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

金属波纹管刚度的简化有限元分析

润滑与密封 2022年第6期47卷 141-147页

作者：刘达列胡潇毅浙江农林大学光机电工程学院浙江杭州311300

金属波纹管广泛应用于机械密封系统,而刚度是金属波纹管设计的主要性能参数。介绍了利用ANSYS软件的Matrix27刚度单元模拟金属波纹管的方法,通过建立的简化有限元模型分析了金属波纹管的轴向刚度和扭转刚度。相较于波纹管实体模型,简化... 详细信息

金属波纹管广泛应用于机械密封系统,而刚度是金属波纹管设计的主要性能参数。介绍了利用ANSYS软件的Matrix27刚度单元模拟金属波纹管的方法,通过建立的简化有限元模型分析了金属波纹管的轴向刚度和扭转刚度。相较于波纹管实体模型,简化模型的规模和计算量大幅度减少,计算效率得到提高。将简化有限元模型计算所得刚度结果与有限元实体模型计算结果及EJMA工程实际经验公式计算值进行了比较,并利用已有的实验结果进行了验证。其结果吻合良好。该简化模型在研究含有波纹管的整体系统时尤其方便,如对基于整体系统响应的各类波纹管的结构参数优化等具有通用意义,并能有效提高有限元建模及分析效率。

关键词：金属波纹管 Matrix27刚度单元轴向刚度扭转刚度有限元分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

H型钢连接方钢管混凝土组合柱简化模拟方法

工业建筑 2022年第1期52卷 31-38页

作者：闫翔宇张天柱张希陈志华亢景付天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073 天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

为了简化H型钢连接方钢管混凝土组合柱(SCFT柱)的建模计算过程,建立了三种H型钢连接SCFT柱的有限元分析模型,分别为常用的实体单元模型以及基于轴向刚度和抗弯刚度等效的双梁-单壳单元简化分析模型,结合试验结果,进行了压弯状态下的受... 详细信息

为了简化H型钢连接方钢管混凝土组合柱(SCFT柱)的建模计算过程,建立了三种H型钢连接SCFT柱的有限元分析模型,分别为常用的实体单元模型以及基于轴向刚度和抗弯刚度等效的双梁-单壳单元简化分析模型,结合试验结果,进行了压弯状态下的受力性能分析。基于实体模型和根据刚度等效换算的单梁-单壳单元模型、双梁-单壳单元模型,采用通用分析和设计软件MIDAS建立了典型SCFT柱框架,对比了三种模型在不同荷载下的响应。结果表明:三种模型得到的压弯状态下H型钢连接SCFT柱的破坏模式和承载力基本一致,且与试验结果吻合良好,SCFT框架自振特性、层间位移和柱底反力具有一致性,验证了简化分析计算模型结果的准确性,以及运用于结构分析计算的可行性。

关键词： H型钢连接方钢管混凝土组合柱压弯试验轴向刚度抗弯刚度简化模拟方法

大尺寸S型焊接金属波纹管刚度及薄板焊接接头应力分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

润滑与密封 2012年第12期37卷 65-68页

作者：马克尼加提·玉素甫买买提明·艾尼哈力旦·木沙杜珊珊周广民新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047 北方新科有限公司新疆乌苏833000

建立大尺寸S型焊接金属波纹管非对称截面有限元模型,采用ANSYS对其在弹性范围内的轴向刚度进行模拟计算,并与试验结果及经验公式计算结果进行对比。模拟结果与试验结果及经验计算值非常接近,说明可以用AN-SYS来模拟计算刚度,从而解决了... 详细信息

建立大尺寸S型焊接金属波纹管非对称截面有限元模型,采用ANSYS对其在弹性范围内的轴向刚度进行模拟计算,并与试验结果及经验公式计算结果进行对比。模拟结果与试验结果及经验计算值非常接近,说明可以用AN-SYS来模拟计算刚度,从而解决了大尺寸焊接金属波纹管刚度难以测量的问题。波纹管膜片的最大应力集中在内圆焊接处,可通过改善内圆焊接处的应力状况来提高波纹管的使用寿命。对薄板不同大小焊接接头的应力进行分析,结果表明,当焊接接头的截面半径为板厚的1.5倍时,焊接接头处应力值比较小,不易发生应力集中和失弹现象。

关键词： S型波纹管轴向刚度焊接接头应力分析