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为了满足多相材料结构动态性能要求,提出一种基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计方法。采用序列固体各向同性料插值模型惩罚刚度矩阵和质量矩阵,以多个动载荷作用的多相材料结构总动态柔顺度最小化为优化目标,以结构质量和成本为约束条件,构建多相材料结构动态拓扑优化模型,利用等效静态载荷法将多相材料结构动态拓扑优化问题转化为多工况下的多相材料结构静态拓扑优化问题,以降低灵敏度分析的复杂程度;采用移动渐近线算法求解多相材料结构动态拓扑优化问题。数值算例结果表明所提方法是有效性的,与传统的拓扑优化方法相比,基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化求解时间节省了75%,大大提高了计算效率;与单相材料拓扑优化结果相比,多相材料结构动态拓扑优化设计获得的结构具有更好的动态性能。 相似文献
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针对邯钢罩式退火炉内罩使用不足两年就出现表面点状锈蚀、筒体底部裂纹、吊装环失效、冷却变形等缺陷,从内罩结构、工作环境、工作介质、焊接状况等方面分析了原因。提出了增加内罩壳体下部、冷却水槽、吊装环肋板厚度,加高焊缝高度,统一内罩各部分材质,提高罩式炉工作介质质量,做好预防性维修等改进措施。实施后,延长了罩式炉使用寿命,降低了生产成本。 相似文献
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渤海凝析油气藏探井转开发井防腐技术研究 总被引:2,自引:2,他引:0
目的 探究海上凝析油气藏CO2和H2S共存情况下,深探井转开发井回接生产时套管的腐蚀行为,控制井筒腐蚀风险,指导海上油气田可转开发井的深探井防腐设计和油套管材质优选。方法 基于现场所取储层流体样品的组分分析,确定储层井流物的组分以及其物化性质,然后针对可能选用的不同防腐等级的套管材质试片,采用室内高温高压腐蚀评价釜来进行腐蚀试验,最后根据腐蚀速率以及腐蚀形貌微观形态(SEM)结果,优选海上油气田探井转开发井生产套管的防腐材质。结果 同构造邻井中油气样CO2和H2S共存,所含CO2的物质的量分数为6.57%,H2S质量浓度为46.31 mg/m3,并且储层温度高达171.9 ℃,储层测试时虽不含水,但是探井转生产井后期不排除出水可能,出水后油套管腐蚀风险高。现场工况下,共进行了3Cr不锈钢、13Cr不锈钢及超级13Cr不锈钢材质的腐蚀评价试验,三种套管材质腐蚀速率分别为2.8844、0.0749、0.0182 mm/a。结论 常规3Cr不锈钢套管材质的腐蚀速率超过腐蚀控制线,综合考虑油气井后期开发出水等风险,推荐使用13Cr以上的防腐材质,能够有效降低探井转开发井后期回接生产时的生产套管腐蚀风险,目前已应用于渤海油气田4口探井转开发井的7寸尾管选材中,取得了良好的防腐效果。 相似文献
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拓扑优化设计的压力驱动柔顺机构拓扑构型容易出现类铰链结构,导致难以制造加工。为了满足制造工艺要求,提出一种考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料惩罚模型,利用达西定律结合排水项计算流体压力载荷,以机构的互应变能最大化和应变能最小化为优化目标,采用Otsu算法和拓扑细化算法提取柔顺机构的骨架特征,从而构建最小特征尺寸控制,以结构体积和最小特征尺寸作为约束,建立考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化模型,采用移动渐近线算法进行压力驱动柔顺机构拓扑优化问题求解。数值算例结果表明,所提设计方法获得的压力驱动柔顺机构最小特征尺寸满足约束,能够有效地抑制类铰链结构,并且分析不同最小控制尺寸对柔顺机构拓扑优化结果影响规律。 相似文献
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渤海某油田F井旁路管腐蚀失效研究 总被引:1,自引:0,他引:1
目的:旁路管腐蚀现象在渤海油田时有发生,以渤海某油田F井为例,研究该油田旁路管腐蚀机理,指导该油田旁路管选材,确定该油田的防腐方向与措施。方法基于对管材腐蚀的初步分析,通过扫描电子显微镜、拉伸强度试验机、X射线衍射仪等仪器,对F井已发生腐蚀的旁路管进行理化性能分析、金相显微分析、腐蚀产物 XRD 分析以及腐蚀产物能谱分析。结果化学成分方面,1#、2#、3#旁路管的原化学成分均满足API Spec 5CT的要求;力学性能方面,1#旁路管抗拉强度和屈服强度略低于标准要求,2#、3#旁路管的力学性能均满足API Spec 5CT的要求;腐蚀产物方面,1#、2#、3#旁路管腐蚀产物主要由 Fe、C、O、S、Ca、Mn 组成,以铁的氧化物为主,硫化物次之,其中 C、O、Ca元素应来源于环境介质,少量的Ti元素可能来源于周围的接触金属。对于腐蚀所生成化合物,1#旁路管主要为铁氧化物,其中所含的 Ca2Fe2O5来源于地层中的沙土或矿石;2#旁路管外壁腐蚀产物为典型铁锈成分,以铁的氧化物为主,存在少量 FeO(OH),该物质不稳定,在空气中暴露后易形成铁的氧化物。结论 F井旁路管腐蚀属于冲刷腐蚀和电偶腐蚀。 相似文献
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含聚合物污水长期注入导致注水井污染严重,部分单井出现长期不吸水情况。为此,尝试开展物理法超声波解堵技术使措施井恢复吸水。该研究有利于油田污水重复利用,减轻污水处理中导致的环境影响。 相似文献
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