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不同变形条件下锰铜合金的应力松弛特性及数值仿真

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电子科技 2024年第8期37卷 47-53页

作者：熊亚军刘艳袁贤浦上海材料研究所有限公司上海200437 上海市工程材料应用与评价重点实验室上海200437

计算机运算能力的提升为有限元仿真分析提供支撑,可更高效地求解较复杂的结构及非线性问题。文中基于有限元仿真分析技术,针对锰铜合金复杂的力学特性进行仿真计算,分别采用Prony级数本构模型和并联流变本构模型对锰铜合金进行不同变形... 详细信息

计算机运算能力的提升为有限元仿真分析提供支撑,可更高效地求解较复杂的结构及非线性问题。文中基于有限元仿真分析技术,针对锰铜合金复杂的力学特性进行仿真计算,分别采用Prony级数本构模型和并联流变本构模型对锰铜合金进行不同变形条件下的应力松弛实验仿真。通过提取应力松弛实验数据将其转化为相应模型参数并进行有限元仿真计算,获得可准确描述锰铜合金非线性力学特性的仿真模型参数。通过对比仿真和实验结果可知,并联流变模型能够更加准确地表征锰铜合金的应力松弛行为,在不同初始应变条件下,仿真结果和相应工况下的实验结果相对误差小于1%。并联流变模型比Prony级数模型更适用于锰铜合金在复杂工况下的仿真计算。

关键词：锰铜合金黏弹性非线性并联流变模型 Prony级数有限元应力松弛仿真

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铝合金气瓶泄漏原因

理化检验（物理分册） 2024年第5期60卷 70-73页

作者：孙明正上海材料研究所有限公司上海工程材料应用与评价重点实验室上海200437

在对某铝合金气瓶进行循环压力试验时,气瓶发生泄漏事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法对气瓶泄漏的原因进行分析。结果表明:铝合金气瓶内壁接触了腐蚀性介质,在气瓶内壁产生了点腐蚀... 详细信息

在对某铝合金气瓶进行循环压力试验时,气瓶发生泄漏事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法对气瓶泄漏的原因进行分析。结果表明:铝合金气瓶内壁接触了腐蚀性介质,在气瓶内壁产生了点腐蚀坑,在循环压力试验过程中,点腐蚀坑作为疲劳源,使气瓶内壁发生疲劳开裂,裂纹不断扩展并穿透壁厚,最终导致铝合金气瓶发生泄漏。

关键词：铝合金气瓶泄漏点腐蚀疲劳开裂循环压力试验

钛合金/钢钻杆复合钻柱动力学特性分析与优化设计

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 75-83页

作者：陈锋宾国成刘志虎张建军郭文婷吴永清王文昌刘强狄勤丰上海大学机电工程与自动化学院上海200444 中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司四川成都610213 中国石油集团测井有限公司长庆分公司陕西西安710201 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200027 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077

钻井深度的持续增加使钻柱面临的载荷工况越来越严苛。钛合金具有密度小、屈服强度高和弹性模量低等特点,基于井口钻杆抗拉余量设计要求,设计3种钛合金/钢钻杆复合钻柱,即复合钻柱1(Φ101.6 mm钻杆段全段使用钛合金钻杆)、复合钻柱2(Φ1... 详细信息

钻井深度的持续增加使钻柱面临的载荷工况越来越严苛。钛合金具有密度小、屈服强度高和弹性模量低等特点,基于井口钻杆抗拉余量设计要求,设计3种钛合金/钢钻杆复合钻柱,即复合钻柱1(Φ101.6 mm钻杆段全段使用钛合金钻杆)、复合钻柱2(Φ101.6 mm钻杆上半段使用钛合金钻杆)和复合钻柱3(Φ101.6 mm钻杆下半段使用钛合金钻杆)。为了探究钛合金/钢钻杆复合钻柱(简称为复合钻柱)的动力学特性,基于Hamiton原理建立复合钻柱的动力学模型,并采用节点迭代法和Newmark-β法对模型进行求解,分析3种复合钻柱的涡动特征、动态应力和振动特性,并与常规钢钻柱进行比较。结果表明:钛合金钻杆的使用可有效减缓钻柱涡动速度、动态应力,其中复合钻柱3的涡动速度、动态应力最小;基于振动特征强度对钻井作业参数进行优化,形成复合钻柱3的钻井作业参数推荐图版并给出合理的施工参数范围。

关键词：钛合金钻杆复合钻柱超深井动力学特性钻井参数

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锂电添加剂FEC-VC二元体系固液平衡数据的测定及回归

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化工进展 2024年第8期43卷 4246-4252页

作者：向瑞艾波吴高胜李瑜哲宗睿许保云杜丽君上海化工研究院有限公司上海200063 上海华谊三爱富新材料有限公司上海200025

针对熔融结晶技术分离锂电池电解液添加剂存在缺少基础理论数据的问题,本文采用差示扫描量热法(DSC),测定了氟代碳酸乙烯酯(FEC)-碳酸亚乙烯酯(VC)二元固液平衡数据,实验数据表明该二元物系为低共熔型物系。在此基础上采用活度系数法进... 详细信息

针对熔融结晶技术分离锂电池电解液添加剂存在缺少基础理论数据的问题,本文采用差示扫描量热法(DSC),测定了氟代碳酸乙烯酯(FEC)-碳酸亚乙烯酯(VC)二元固液平衡数据,实验数据表明该二元物系为低共熔型物系。在此基础上采用活度系数法进行分析计算,得到了二元体系活度系数数据。借助AspenPlus流程模拟软件的数据回归功能,使用vanlaar、NRTL、Redlich-Kister模型对固液平衡数据进行回归,得到了各模型的回归参数。根据模型计算二元固液平衡数据,并绘制出相应的低共熔型二元固液相图。对各模型回归结果进行对比,结果显示vanlaar模型回归结果偏差较大,Redlich-Kister模型回归所得结果与实验数据较为相符,其平衡温度标准差小于0.005、平均偏差小于1.0K。为FEC-VC的结晶分离技术提供了固液平衡数据和热力学参数。

关键词：氟代碳酸乙烯酯结晶热力学相平衡活度系数回归

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球型防喷器胶芯安全性能与结构优化

西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 97-105页

作者：刘洋黎文奇管锋刘少胡牟易升易先中长江大学机械工程学院湖北荆州434023 中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077

为了评价球型防喷器胶芯的安全性能,以球型密封胶芯为研究对象,通过材料拉伸和压缩试验,获得了胶芯的最优本构关系数据,并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析,找到了常规... 详细信息

为了评价球型防喷器胶芯的安全性能,以球型密封胶芯为研究对象,通过材料拉伸和压缩试验,获得了胶芯的最优本构关系数据,并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析,找到了常规胶芯在密封过程中的变形规律,并对优化后的胶芯结构进行了安全性能评价分析。结果表明:胶芯向中心收缩的过程中,胶芯上部的橡胶沿径向方向的变形最大,胶芯向中心方向挤出的橡胶逐渐减少,最大接触压力值发生在胶芯棱边与钻杆接触的区域,改进后胶芯和钻杆的平均接触压力及密封长度相对改进前的变大。确定球型胶芯密封段最优倒角切削量+5 mm,该结构形式的球型胶芯密封性能较好,有助于提高球型胶芯的使用寿命。

关键词：球型防喷器安全性能接触压力结构优化

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油气管道工程用高强度感应加热弯管母管热模拟试验验收及应用

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焊管 2024年第5期47卷 40-46页

作者：刘迎来许彦王鹏中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710077

针对长输管道工程感应加热弯管母管入厂验收中遇到的母管焊缝热影响区夏比冲击吸收能数值离散性异常、管体屈强比超标及原材料替代等问题进行了分析讨论。基于热模拟方法形成了适用于多种特定母管的个性化感应加热弯管的热煨制工艺,并... 详细信息

针对长输管道工程感应加热弯管母管入厂验收中遇到的母管焊缝热影响区夏比冲击吸收能数值离散性异常、管体屈强比超标及原材料替代等问题进行了分析讨论。基于热模拟方法形成了适用于多种特定母管的个性化感应加热弯管的热煨制工艺,并完成批量工程建设用X80高强度感应加热弯管生产。同时列举了多个力学性能及成分指标存在明显偏离母管工程规范的案例,验证了现行感应加热弯管母管选材规范允许采用热模拟评定方法验收的正确性和可行性。

关键词：弯管母管热模拟试验试验验收选材

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高精度卡尺自动检定仪的设计研究

工业计量 2024年第1期34卷 52-55页

作者：张娟冯娜艾裕丰余志郭涛中国石油集团工程材料研究院有限公司

目前对卡尺的示值误差和内量爪平行度等的检定方法主要是人工检定，成本大、耗时长，为了满足现代工业的自动化及高效的生产需求，文章设计了一种高精度卡尺自动检定仪，该检定仪能够实现检定规程中的最主要项目的自动检定，很好地提高... 详细信息

目前对卡尺的示值误差和内量爪平行度等的检定方法主要是人工检定，成本大、耗时长，为了满足现代工业的自动化及高效的生产需求，文章设计了一种高精度卡尺自动检定仪，该检定仪能够实现检定规程中的最主要项目的自动检定，很好地提高了检定效率，并且精度高和数据管理强。

关键词：卡尺自动检定仪 CCD 示值误差内量爪平行度

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镁合金腐蚀测试与分析研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年第3期44卷 519-528页

作者：黄居峰宋光铃中国石油集团工程材料研究院有限公司、油气钻采输送装备全国重点实验室西安710076 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

镁合金是最轻的工程结构材料,其溶解特性、腐蚀机理以及防护措施等方面已被广泛研究,而镁合金腐蚀测试方法和技术则是这些研究的重要基础。由于镁合金的溶解过程存在负差数效应,导致其测试技术和分析方法与其他金属存在差异。本文综述... 详细信息

镁合金是最轻的工程结构材料,其溶解特性、腐蚀机理以及防护措施等方面已被广泛研究,而镁合金腐蚀测试方法和技术则是这些研究的重要基础。由于镁合金的溶解过程存在负差数效应,导致其测试技术和分析方法与其他金属存在差异。本文综述了国内外关于镁合金腐蚀测试方法与技术的研究进展,介绍了镁合金测试的通用技术与特色技术,分析了各种测试技术的适用条件和应用案例,重点对比了腐蚀速率测试方法,期望为镁合金腐蚀测试方法与技术的选择提供支撑,避免因不当测试带来的错误分析和结论。

关键词：镁合金测试方法电化学技术

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大直径螺旋埋弧焊管弯曲变形能力的模拟研究

焊管 2024年第4期47卷 51-58页

作者：方伟陈心怡吕华(编译) 中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710077

通过有限元模拟研究了基于应变设计的大直径螺旋埋弧焊管的弯曲变形能力。钢管在弯曲载荷下的主要失效模式是管壁局部屈曲变形,通过数值分析得出弯矩、曲率和椭圆度的变化情况,并与外径1067 mm、D/t分别为67和119的两根钢管获得的试验... 详细信息

通过有限元模拟研究了基于应变设计的大直径螺旋埋弧焊管的弯曲变形能力。钢管在弯曲载荷下的主要失效模式是管壁局部屈曲变形,通过数值分析得出弯矩、曲率和椭圆度的变化情况,并与外径1067 mm、D/t分别为67和119的两根钢管获得的试验数据进行比较,还分析了材料的实际性能、初始几何缺欠以及残余应力对螺旋埋弧焊管局部屈曲变形的影响。模拟计算得到的临界弯曲应变和曲率与实物试验结果均与现有的经验公式计算结果一致。

关键词：大直径螺旋埋弧焊管弯曲变形弯曲曲率