高静水压力作用下深海油气管道的局部屈曲

以有初始缺陷的厚壁钢管为研究对象,开展外部高静水压力作用下管道结构的模型试验和有限元数值模拟分析. 通过在压力缸内泵入水的方式对钢管试件施加均匀外部压力,测得钢管发生局部屈曲时的压力峰值. 基于ABAQUS软件,数值模拟分析试验钢管在静水压力作用下的屈曲和后屈曲行为,得到钢管的失稳压力和屈曲后的形态,与试验结果相比吻合较好. 利用建立的数值模拟方法,分析不同材料性能、径厚比和初始椭圆率对钢质管道屈曲的影响. 结果表明：材料硬化系数较大的管道,失稳压力较大;随着初始椭圆率的增加,管道的失稳压力显著减小;对于深水或超深水油气管道的屈曲失稳压力,国外规范的计算公式偏保守,而且不能解释不同材料硬化系数的影响.     

动力定位失效模式下FPSO-CALM系泊系统的动力学特性响应研究

动力定位FPSO侧推器失效后会对CALM系泊系统造成影响,需要对这种影响进行预测与评估。采用凝集质量法将系泊缆索离散为凝集质量模型并计算系泊缆的系泊张力,运用PID控制系统对船舶的侧推器进行推力分配,在波谱为JONSWAP的波浪作用下,研究FPSO的动力定位系统失效对CALM浮标水平三自由度运动的影响,以及对系泊缆、系船缆及输油软管有效张力的影响。结果表明:在JONSWAP波的作用下,动力定位系统的失效使得船舶水平三自由度的运动幅度高于CALM浮筒,并且输油软管会产生比系船缆更大的突变张力;失效后处于稳定阶段时,系船缆能够承担更多的有效张力分量;值得注意的是,在侧推器失效后系泊系统中的突变张力无法有效分散到每根系泊缆绳上。     

初始椭圆度对螺旋缠绕结构拉伸刚度的影响

为考虑初始椭圆度对螺旋缠绕结构拉伸刚度的影响,建立了一种新的基于椭圆柱面和螺旋带的分析模型,该模型在两者之间建立了一个新的几何关系,并考虑了在椭圆柱面上螺旋带的轴向应变和曲率变化以及柱面和螺旋层之间的接触压力。通过ABAQUS建立一个3D有限元模型验证了理论模型的合理性。在理论模型中,对初始椭圆度进行参数分析得到不同初始椭圆度对椭圆层拉伸刚度的影响,随着管道初始椭圆度的增加,螺旋层拉伸刚度有下降的趋势,但降幅很小。      

生物质快速热解流化床反应器气力进料特性

为探究不同工况下热解流化床反应器的气力进料特性,设计并搭建了流化床反应器气力进料冷态试验装置。生物质原料和床料分别采用落叶松颗粒和石英砂颗粒,通过试验测得了本装置的最小流化速度,研究了流化气速、喷动气速、流量比、初始静床高、石英砂粒径、落叶松粒径对流化床反应器气力进料特性的影响。试验结果表明：流化气速和喷动气速的增加均会提高进料率;流化气使床料流化并为落叶松颗粒提供进料空间,喷动气为落叶松颗粒提供动能,并平衡一部分床层压力;落叶松与石英砂粒径的增加对进料效果不利;流量比在1.9~2.7范围内进料率高且稳定性好。本文构建了生物质、床料与气体的三相流物理及数学模型,开展试验对模型进行验证,结果表明其预测误差为±13%。     

Cu对Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb合金在400℃含氧过热蒸气中耐腐蚀性能的影响

为了探究Cu对Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb(质量分数,%)合金在400℃/1×10^-6μL/L含氧过热蒸气中耐腐蚀性能的影响。将Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb和Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.05Cu合金样品放入动态高压釜中进行400℃/10.3 MPa/1×10^-6μL/L含氧过热蒸气腐蚀试验。采用SEM、TEM和XPS等表征手段对氧化膜的显微组织以及氧化膜中各元素的价态进行分析。结果表明：微量Cu的添加改善了Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb合金的耐腐蚀性能;Cu在氧化膜中主要以Cu和Cu⁺形式存在;Cu的添加会促进氧化膜中的Sn和Sn²⁺向Sn⁴⁺和Fe²⁺向Fe³⁺的转化。从Cu的添加影响氧化膜中合金元素的氧化行为和抑制了氧化膜中孔隙和裂纹生成等角度探讨了Cu改善Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb合金耐腐蚀性能...     

基于可靠性的腐蚀海底管道溢油概率评估

针对海底管道腐蚀的问题,基于可靠性方法,给出了一套评估腐蚀海底管道溢油概率的方法。采用蒙特卡洛算法,通过Matlab程序,实现了对一条示例管道的溢油概率的定量评估,并对评估结果进行分析,给出了有益于工程实践的建议。     

基于相似原理的配电网模拟仿真系统设计

为了对电力系统进行更加全面、准确的模拟,同时也为了加强对配电系统运行特点和规律的研究,设计了一种基于相似原理的配电网模拟仿真系统:介绍了一次模拟系统结构以及参数计算原理;二次控制系统中,通过就地控制和计算机远程控制等方式,对模拟系统中的开关设备进行操作,便于改变系统运行方式和进行故障设置。试验得到的电气量完全符合预期的变化规律,表明该系统的设计合理,参数准确,能够满足测试、实验等工作的要求。该模拟仿真系统能够较好的模拟实际配电系统,为进一步的配电网模拟仿真平台建设实施打下基础。     

7075铝合金无铬磷化成膜动力学过程及其性能

直接在7075铝合金表面喷涂油漆,其结合力和防护性能较差。先对7075铝合金作磷化处理再喷涂环氧底漆和聚氨酯面漆。应用X射线衍射仪、Autolab电化学工作站和扫描电子显微镜及加温耐盐水试验对磷化膜的物相组成、成分、表面形貌及其耐蚀性进行了研究;探讨了磷化处理对7075铝合金表面漆膜层结合力及耐腐蚀性能的影响。结果表明:7075铝合金表面磷化动力学过程分为基体阳极溶解、表面形核及膜层增厚3个阶段,主要得到了由Mn Zn2(PO4)2,Zn3(PO4)2,Al PO4等物相组成的多孔磷化膜; 7075铝合金表面的自腐蚀电流由磷化前的40.17μA/cm^2降低到磷化后的7.37μA/cm^2,磷化提高了其耐点蚀性能;磷化处理还极大地提高了漆膜与7075铝合金的附着力和耐腐蚀性。     

计算机辅助组合夹具设计系统的研究

讨论了夹具ＣＡＤ的现状、发展历史、生产的需求以及夹具ＣＡＤ系统的类型。介绍了由本文作者开发的组合夹具ＣＡＤ系统的实例，提出了组合夹具结构自动生成的原理和模型。     

渭河盆地结构及其油气成藏地质条件

渭河盆地是鄂尔多斯地块南缘的新生代断陷盆地。盆地前新生界基底结构与构造特征对于指导该区油气勘探与资源潜力评价工作至关重要。通过该区区域构造的分析,并综合利用野外地质、钻井资料、分析测试数据以及重力、航磁、地震等地球物理资料,对渭河盆地的基底组成和构造样式开展了研究,并进而对盆地的油气成藏条件进行了分析和探讨。研究结果表明,渭河盆地基底主要由4个不同物质分区组成;盆地下古生界的构造特征主要表现为被新生代正断层分割的强烈挤压褶皱变形,新生界则表现为受正断层控制的南断北超的半地堑式箕状断陷;渭河盆地前新生界基底和新生界盖层均具有较好的天然气成藏条件。