爆炸冲击载荷下高压气瓶及其管道系统抗冲性能优化方法研究

本文研究水下非接触爆炸冲击载荷下高压气瓶及其管道系统冲击响应动力学建模、计算方法及减振系统优化设计方法。首先通过缩聚梁建模方法建立了某高压气瓶及其管道系统动力学计算模型,使用动态设计分析方法分析该系统承受冲击载荷时的动响应特性。为实现高压气瓶及其管道系统优化设计,基于ISIGHT软件搭建优化平台,通过二次序列规划等优化算法,对高压气瓶及其管道系统多个隔振器刚度进行组合优化设计,提高了高压气瓶及其管道减震系统的缓冲抗冲隔振能力。     

沥青运输船热力管道补偿设计

简要论述了管道热补偿的基本原理,着重介绍了沥青运输船液货系统和热油系统管路热补偿的设计方法,对其他类型船舶的热力管道补偿设计和安装有借鉴作用。     

FPSO管道支架设计流程

支架设计是浮式生产储油装置(FPSO)配管设计的重要组成部分。正确设计管道支架,对于降低管道应力、改善管道振动有着重要的作用,其设计的优劣直接影响着管道系统的安全与寿命。本文依据相关项目设计经验,总结了FPSO管路支架的特点、设计流程和注意事项,为类似项目的支架设计提供参考。     

CALM单点管道设计综述

通过对CALM单点系泊系统上的管道设计思路及原则进行论述,介绍了管道设计中需要考虑的重要因素、设计原则、规范和工况设定等,归纳了整个设计流程中的关键点,为类似设计提供了指导和设计依据。     

船舶输水管系统振动特性试验研究

针对船舶输水管道系统振动问题进行研究,建立了实验模型,研究了管道振动机理,分析了影响管道振动的因素,运用有限元分析技术对管系进行了模态分析,利用传递矩阵法,计算出流体在管道中的共振频率,对实验管道系统进行了压力、振动测量,得出其功率谱图,并对管道系统的振动、压力脉动信号进行了检测处理,分析管道振动的原因。应用分析的结果指导船舶管系优化设计,给出设计管系的合理步骤和方案。主要考虑各段管道的长度、弯头角度、不同支承条件、液体压力等因素对管道振动的影响;同时分析各种防振、减振措施。     

弹簧支吊架在FPSO高温管道中的应用

高温条件下管道热胀、冷缩和端点附加位移产生的位移载荷是造成管道应力过大和相连设备管口扭矩、反力过大的主要因素。合理设计管道走向和支架布置来增加管道系统柔性是减小管道热载、降低管道应力的主要途径。以机舱排烟管道系统为例,在CAESAR II中建立数值模型,分析了排烟管道的热胀载荷对管道的影响,比较了弹簧支架约束与刚性支架约束对高温排烟管道一次、二次应力的影响。研究发现,在高温管道中,弹簧支吊架不仅能增加管道系统的柔性,减小管道热应力,而且能降低管道对支架的约束载荷,减小管道所受的集中力。     

管道泄漏检测实验系统设计与实现

为解决管道泄漏检测问题,同时也为满足学员学习的需要,在实验室中设计了检测管道泄漏的实验系统,该系统基于负压波联合流量法,运用小波分析处理数据及Labview开发了一套系统软件,能够及时发现管道泄漏,并进行泄漏点定位。     

基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的套管式储热系统设计

本文针对应用在太阳能热发电中的以Al-Si-Cu-Mg-Zn合金作为相变储热材料、以空气作为传热介质的储热室结构进行了研究设计。合理的结构设计可以提高储热室的热交换能力、提高储热效率、延长储热系统寿命、增强系统运行稳定性。本储热系统针对金属相变储热材料采用一种新型的套管式结构。此外,本文设计了优良的保温材料组合,探讨了铝合金管道材料的合理选择,管道中储热材料的密封等一系列相关问题。经过计算比较,使用硅酸铝耐火纤维和膨胀珍珠岩70号一等品组合作为储热室保温材料,能有效降低储热室热量损失,并减少保温层厚度;陶瓷内衬复合钢管材料可作为铝合金储热材料的管道材料。     

波浪作用下海底管道在位稳定性分析

基于Gao et al.(2002;2003)得到的描述波浪作用下海底管道在位失稳的Frb-Gb关系,本文提出一种改进的海底管道在位稳定性分析方法,并给出算例.与DnV管道稳定性设计方法不同,本分析方法考虑了"波浪-管道-砂质海床"之间的动力耦合作用.     

大型LNG船玻璃钢压载水管道应力校核方法

玻璃钢管作为大型液化天然气(LNG)船压载水管道,在其应用过程中易出现部分管道破裂以及管道支架损坏的问题,针对该问题,以某大型LNG船为例,采用管道应力分析软件CAESARII建立压载水系统玻璃钢管道有限元模型。根据实际建造营运方式,考虑船舶运动加速度、船体变形、温度和压力等载荷,确定能覆盖所有建造运营条件的载荷工况。采用ISO 14692标准作为大型LNG船玻璃钢压载水管应力校核设计的标准,分析压载水管道的应力水平以及作用在管道支架上的负荷,对应力超标处的管道进行优化布置,对承受大负荷的管道支架进行结构加强设计。实船应用结果表明,该方法的应用效果良好,可推广到其他类型船舶的玻璃钢压载水管道系统的设计中。     

柴油机耐压排气管段材料优选及结构优化设计分析

考虑到在保证耐压排气管段的承压能力和耐腐蚀性能的前提下尽可能降低管段的重量是潜艇柴油机排气系统耐压管段材料优选及结构优化设计的主要目标,针对多种材料配套体系和多结构设计方案,用有限元计算方法对耐压排气管段的强度分布及稳定性进行计算分析,提出材料优选和结构优化设计方案,形成柴油机排气系统耐压管段材料优选和结构优化设计准则。     

国外海底管道局部屈曲研究综述

海底管道是海洋油气集输系统中最重要的组成部分之一,从铺设到服役都将承受多种载荷的作用,并可能发生局部屈曲且沿管道传播开来,由此造成严重的后果。海底管道的局部屈曲在管道安全性方面具有重要意义,已成为海底管道设计与评估中重要的内容。详细阐述了国外关于海底管道受外压、弯矩和轴力作用下的局部屈曲研究成果,论述了在单个载荷和多个载荷联合作用下的局部屈曲破坏机理,并提出了未来研究的建议。     

可完成多种装卸功能的燃料油管线的设计

根据生产实际需要,对某沥青仓储现场的管线系统进行改装设计,在保持原沥青装车、装船功能不变的情况下,将其中的一座储罐改装燃料油,并通过管线装车装船.着重介绍实现各种操作功能的管线设计及操作方法.     

景洪水力式升船机水力驱动系统设计

水力驱动系统是水力式升船机的核心,其设计的优劣直接影响升船机的提升效率与运行安全。依托景洪水力式升船机工程,通过水力驱动系统充泄水过程非恒定流数值仿真分析,提出水力驱动系统合理的布置与结构设计、阀门变速开启方式;通过物理模型试验对输水管路进行水力优化,提出增加顺直段长度和连通廊道以提高竖井水位的同步性;在此基础上,综合考虑多方面因素,给出景洪升船机水力驱动系统的进出水口、输水管路、竖井等详细设计,可为该类型升船机的水力驱动系统设计提供借鉴。     

船舶管线隔振支座布局优化设计的规范法

国内关于船舶管道隔振支承布局优化设计的标准和方法目前还没有建立,有关优化模型及算法的研究有待开展。借鉴美国ASME B31规范和综合考虑强度、刚度、稳定性、固有频率及振级落差等约束条件,提出了管线系统支座布局优化设计模型及规范设计法。该方法根据ASME B31规范初步确定支座的数量,通过几何优化设计支座的间距。提出迭代优化算法求解这上述问题,获得较优的支座数目与支座间距。通过算例,研究了不同优化目标函数的选择,(如支座造价、管线最大下垂或结构应变能等),对优化结果的影响;证明了有关模型与算法的有效性和实用性。     

虚拟机舱管路布局算法优化设计

针对当前船舶管路布局设计主要依靠经验丰富的设计人员手动敷设完成,为提高管路自动化布局效率,提出了一种基于改进遗传算法的三维空间管路设计方法,以辅助设计者完成管路布局工作。通过在经典遗传算法的整体框架中引入免疫选择机制,增加免疫检测算子和免疫平衡算子,改进了遗传算法仅依靠适应度值选择后代个体易造成算法陷入局部最优解的不足,维护了种群多样性,提高了算法运行效率。以船舶机舱为对象建立虚拟机舱仿真环境,采用栅格法对布局空间进行划分,以十进制浮点数编码方式进行算法编码设计。MATLAB仿真结果验证了改进遗传算法在管路布局优化设计问题上的可行性和搜索效率,采用C#语言编写脚本控制程序,在Unity3D虚拟机舱环境中实现了管路路径的布局设计。     

基于CAD2AME的飞机液压系统流阻计算方法

飞机液压系统包含泵源系统、管路系统、附件和用户系统,飞机管路系统是飞机泵源和用户之间的纽带,液压管路流阻特性决定了用户系统入口的压力和流量,影响用户动静态响应性能,特别是对一些伺服作动系统。传统流阻特性计算方法主要针对稳态工况计算,难以实现动态响应计算,且对工作人员要求高、计算工作量大。随着全三维设计应用于飞机液压管路系统设计制造,为基于计算机的流阻特性仿真分析提供了可能。本文介绍和对比了三种计算方法,选取了较优的CAD2AME方法对某飞机局部液压管路系统流阻特性进行仿真分析,证明该方法可快速准确的对飞机液压管路进行分析。     

PDMS元件库在自升式钻井船项目的应用

Vantage PDMS为一体化多专业集成布置设计数据库平台,可以进行工程设计最难点--管道详细设计,并可以进行设备、结构、暖通、电缆桥架、支吊架各专业详细设计,同时可以实现各专业间充分关联联动.该文主要研究VantagePDMS软件数据库在自升式钻进船项目配管方面的应用,其中主要包括管道元件库、管道等级库、螺栓库等方面的内容.文章对建库的主要方法进行阐述,对建库过程出现的问题进行研究,总结出Vlantage PDMS软件数据库在工程设计中的注意事项,并探讨了部分问题的解决方法.     

舰艇管路系统抗冲击设计及性能分析

针对舰艇管路系统传统抗冲击元器件的缺陷与不足,设计了新型的抗冲击元器件,从结构上改进了普通元器件的约束方式,利用新型材料和新型弹性元件增强了抗冲击效果.同时对舰艇管路系统进行抗冲击性能分析,结果表明新型抗冲击元器件对管路起到正常的约束和固定作用,在冲击载荷作用下,能够增强管路横向、垂向的抗冲击性能,有效降低套管及其约束管路处的应力,保护管路系统因局部应力过大而出现破损,可及时限制管路产生大的位移,保护管路不至于有较大的变形,具有较强的经济性和适用性.     

模块化设计与建造管路对接技术探讨

目前国内造船业的转模工作进展很快，船舶设计与建造正与国外先进的模块化技术接轨。船舶采用模块化设计建造技术，势必引起管路设计安装的变革。论述了模块化设计建造技术下管路连接方式的变化及管路连接技术的研究进展，着重对卡箍式管接头、TiNi记忆合金管接头的密封原理、特点及模块化设计建造管路对接的优化准则进行论述。