小径厚比深水管道的压溃屈曲研究

深水管道所处的特殊海洋环境极易导致其发生压溃屈曲破坏.通过深入分析不同径厚比深水管道的压溃屈曲特点,并对具有不同径厚比及初始椭圆度的深水管道模型进行了压溃屈曲及后屈曲行为的计算分析.研究发现,压溃屈曲的经典理论公式并不适用于小径厚比深水管道.文章基于经典理论和数值模拟结果,得到了适用于小径厚比深水管道压溃屈曲分析的临界压力修正公式,进而对小径厚比深水管道的压溃屈曲评估提供理论支撑和工程推荐.     

犁式挖沟机后挖沟埋管对海底管道屈曲压溃压力影响分析

为了研究犁式挖沟机后挖沟埋管中各参数对悬跨段海底管道屈曲压溃压力的影响,采用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,以准静态的方式模拟悬跨段各参数对压溃压力的影响。分析结果显示,犁式挖沟机后挖沟埋管会导致悬跨段管道截面椭圆化。随着作业水深的不断增加,悬跨段托管架处管道局部由弹性变形进入塑性变形区,继而发生屈曲压溃现象。后挖沟深度和管道外径对临界压溃压力的影响较大,其他参数如距海床高度ΔH和等效重力g’的影响有限。建立了后挖沟埋管的海底管道屈曲压溃临界曲线,可为犁式挖沟机后挖沟埋管施工作业提供工程参考。     

海底管道JCOE成形引起的残余变形及其对压溃承载能力的影响

大口径海底管道在安装与服役过程中承受巨大的海水压力,易发生压溃失效,管道的这种压溃承载能力受管道制造过程引入的局部几何偏差和残余应力的影响。本文基于塑性理论与数值仿真方法,建立大口径海底管道“预弯-成形-扩径”一体化分析模型,研究JCOE线管制造工艺引起的管道残余应力、残余变形和成形力等关键力学参数及其变化规律。并基于RIKS方法,对成形后海底管道的压溃承载能力进行分析,研究不同制造工艺参数对结构压溃承载能力的影响。研究结果表明,管道JCOE成形过程会引起管道残余应力和残余变形,扩径可以缓解成形过程造成的应力集中和残余变形,提升管道的压溃承载能力。     

用非线性有限元的方法研究准静态加筋方形管压溃破坏中加强筋的影响

在船舶碰撞和搁浅中,薄壁结构在轴向压力条件下的压溃破坏是一种重要的破坏模式.本文用非线性有限元方法研究了准静态条件下纵向和横向加强筋对加筋方形管压溃破坏的影响.基于实验结果和数值仿真的结果,给出了新的等效板厚和平均压溃载荷计算公式.计算结果表明新的平均压溃载荷计算公式能够更好地拟合实验结果.     

搭载于ROV的深海半自动沉积物保压取样器设计

随着ROV（ Remotely Operated Vehicles）在大洋科考活动中应用越来越成熟,为了运用ROV取得更丰富的样品,需要针对ROV的特点研发专用的取样工具。考虑ROV搭载的可行性和深海沉积物样本的采集及保存需要保持取样原点压力的需求,设计一套ROV可以搭载使用的深海半自动沉积物保压取样器,研究其深海半自动密封、体积置换及压力损失补偿技术3项基本技术,并对以上技术进行计算分析和实验验证,结果表明该技术方案具有较好的原位保压能力。     

搭载于ROV的深海半自动沉积物保压取样器设计

随着ROV(Remotely Operated Vehicles)在大洋科考活动中应用越来越成熟,为了运用ROV取得更丰富的样品,需要针对ROV的特点研发专用的取样工具。考虑ROV搭载的可行性和深海沉积物样本的采集及保存需要保持取样原点压力的需求,设计一套ROV可以搭载使用的深海半自动沉积物保压取样器,研究其深海半自动密封、体积置换及压力损失补偿技术3项基本技术,并对以上技术进行计算分析和实验验证,结果表明该技术方案具有较好的原位保压能力。     

基于膨胀系数修正的腐蚀管道失效压力预测

腐蚀管道的失效压力预测主要分为两部分:完好管道的失效压力和折减系数,其中折减系数受膨胀系数的影响.论文运用有限元方法计算不同腐蚀长度、不同腐蚀深度的腐蚀管道失效压力,拟合得到不同腐蚀尺度的管道膨胀系数计算公式.结合完好管道失效压力和膨胀系数计算方法,得到一种更为准确的腐蚀管道失效压力计算方法.与现有失效压力预测方法相比...     

预测港口吞吐量方法的探讨

通过福建省港口的历史资料，探讨港口吞吐量的预测理论和方法，提出了6大货种分类法、预测结果采用动态结论形式，按货种划分直接腹地等吞吐量预测方法。     

薄弱环节对复合材料吸能元件轴向压溃性能的影响综述

薄弱环节设置是复合材料吸能结构设计的关键技术之一,良好的薄弱环节设计可以使复合材料结构在碰撞中产生稳定的渐进压溃从而吸收较多的碰撞能量。文章详细阐述并讨论了复合材料吸能元件薄弱环节的几何特征、引发机制及薄弱环节对复合材料吸能元件轴向压溃性能的影响,并将现有的薄弱环节归纳为七种典型的形式。在此基础上,指出了今后需要进一步研究的课题,包括:应变率效应对薄弱环节引发机制及吸能元件轴向压溃性能的影响;T型薄弱环节的引发机制及其在复合材料圆管中的应用;SMA薄弱环节的原理和设计方法;三维编织复合材料结构元件的薄弱环节和轴向压溃性能。     

钛合金载人舱模型球的外压压溃分析

在深海载人舱设计前,一般会通过缩比模型球的压力试验来考核材料和结构的性能,以便进一步优化结构的设计.本文结合Ti-6Al-4V ELI材料的模型球压溃后的断口分析和有限元仿真分析,对球壳的失效状态进行了说明.分析结果显示,局部屈服首先发生在球壳孔座附近,然后沿着焊缝的径向发生塌陷、撕裂,直至整个北半球发生破坏.仿真分析结果可以为载人舱球壳进一步的动态分析和冲击分析提供参考.     

关于港口吞吐量预测方法选择的探讨

港口吞吐量预测是指通过港口大量历史观察数据的处理、分析、研究,找出其变化规律,再根据该规律外推,求出港口未来吞吐量的预测值。由于预测技术本身的多样性以及各个港口不同的发展情况,实际应用中所采取的预测方法很多。据不完全统计,应用次数最多的预测方法为回归分析和指数平滑,所占的比例分别为19.88％和13.16％。本文以上海港集装箱吞吐量预测为例,通过对这两种最常用的预测方法的比较分析,说明在港口吞吐量预测方法选择时应该注意的几点问题。     

用于预测含层间间隙缺陷柔性立管的静水压溃强度的弹性支撑拱结构模型

  目的  随着油气勘探涉入超深水领域,一旦柔性立管的外层结构发生破损,其内部的骨架层将承载巨大的外部水压。如果骨架层与铠甲层之间存在层间间隙,则将削弱骨架层的压溃强度,进而引发所谓的湿压溃。  方法  针对该问题,提出一种弹性支撑拱结构模型,并将骨架层的湿压溃过程分为接触前与接触后2个阶段。在接触之前,采用单环结构的稳定性理论分析内骨架层的失稳行为;当层间间隙闭合之后,骨架层开始受到铠甲层的支撑,该结构进入接触后阶段,此时外部铠甲层可以简化为径向支撑弹簧,用于支撑内部骨架层的分离拱状部分。基于此,建立有限元压溃模型,用以验证该解析模型的可靠性。  结果  2类模型的预测结果吻合良好,压溃压强对铠甲层刚度和间隙宽度均非常敏感;当初始层间间隙宽度由0增加至0.5 mm时,柔性立管的压溃压强将降低18%左右;如果紧密拟合的骨架由更硬的铠甲层支撑,则将大幅提高其抗压溃强度。  结论  对于具有较硬铠甲层和较小层间间隙的柔性立管而言,该解析模型可以有效预测其静水压溃强度。     

基于多元线性回归分析的水位短期预测方法

为了给长江电子航道图终端用户提供更为准确的水深预测信息,以统计学为基础,通过回归分析的方法,以预测长江监利站水位为例,探讨基于多元线性回归分析的水位短期预测方法实施步骤和实际应用,取得了很好的效果。     

考虑铺设残余变形影响的管道屈曲分析

文章基于壳单元建立了精细的托管架—管道相互作用模型,模拟了S型管道铺设过程,研究了铺设过程中管道的塑性变形分布,评价了铺设残余塑性变形对管道屈曲压力的影响。研究结果表明在深水S型铺设中,管道会发生明显残余塑性变形,并削弱管道的后续屈曲承载能力。     

组合应力作用下含腐蚀缺陷海管安全工作压力评价方法

在较高温度和压力作用下,由于土壤的摩擦阻力,海管会产生很大的轴向压力,以及由侧向屈曲引发的弯矩。因此对含腐蚀缺陷管道安全工作压力的评价,须考虑轴向压应力的影响。对目前工程界的评价方法进行对比分析,在内压和轴向压应力组合作用下,含腐蚀缺陷海管的安全压力评价方法还很不完善,尤其是复杂缺陷,目前的规范还不完全适用。通过对许用应力法安全系数的讨论和分析,基于Von Mises准则和有限元分析,提出了组合应力作用下含腐蚀缺陷海管的安全工作压力评价方法。通过该方法对某运行了近三十年的管道进行了安全工作压力的评估,同时考察了轴向压应力对安全工作压力的影响。此方法对应的轴向压应力限值和安全等级以及安全系数相关,当安全等级低时,其值和DNV-RP-F101规范值基本一致,当安全等级高时,其值比DNV-RP-F101规范值大。     

基于模糊PID的压力筒动态保压系统

针对某型压力筒的压力控制快速性和稳态工况下高精度压力控制的要求,考虑到系统惯性较大的特点,以及先导式气动流量调节阀的非线性和迟滞对系统控制性能的影响,基于AMEsim仿真平台,采用模糊PID控制策略,设计模糊PID控制器。动态保压系统试验验证了所设计的控制器具有较好的模糊控制动态性能和较高的PID控制稳态精度,能满足压力筒模拟深海压力的动、静态精度要求。     

基于多学科设计优化的深海空间站总体设计方法研究

系统地回顾了兴起于航空航天领域的多学科设计优化方法,重点介绍了分布式多学科设计方法的求解思路、算法特点及最新研究动态;结合深海空间站总体设计的特点,讨论了多学科设计方法在深海空间站设计中的应用前景.     

水电站压力管道的焊接技术及消应热处理工艺

水电站在我们日常生活中扮演非常重要的作用,在水电站中管道的焊接技术对水电站的正常运行发挥着非常重要影响作用,因此,文中就如何做好压力管道的焊接技术及消应热处理工艺进行了深入探讨,以便水电站能够更好地服务人民。     

基于中美欧标准的HDPE消防管道压力试验对比

坦桑尼亚某水工项目堆场采用HDPE作为消防管道。HDPE为低模量黏弹性材料管道,加压时HDPE材料会发生自限性蠕变膨胀。由于聚乙烯分子链在高应力下伸展,管内填充水的压力会在试验测试时间内略微下降,这并不意味着管道泄漏,而是蠕变塑性管道的正常行为。与刚性管道相比,HDPE压力试验的测试方法会有不同。以中国规范GB 50268—2008、欧洲规范BS EN 805:2000和美国规范ASTM F2164-18为基础,对比分析HDPE管道的消防压力试验,为后续相关项目提供经验参考。     

含内腐蚀的船舶海水管道换管周期预测

文章针对船舶冷却系统的海水管道的主要失效原因——电化学腐蚀,以冷却系统中海水管道为研究对象,利用ANSYS软件分析了流速、腐蚀区域尺寸对含有电化学腐蚀的海水管道的剩余强度的影响,利用Origin得到各影响因素与最大等效应力的关系曲线图,计算了管道在各腐蚀深度下的失效压力,并选取经验公式对管道的剩余寿命进行预测,为管道的换管周期的确定提供一定的依据。结果表明,腐蚀深度和轴向长度对管道剩余强度的影响效果较为明显,在腐蚀深度达到管壁壁厚的40%时以及腐蚀轴向长度达到3.5 cm时,管道的等效应力变化速率非常快,因此,在对管道的日常检测维护中,应着重注意腐蚀的深度和轴向发展,以确保管道的正常运行,使船舶冷却水系统正常换热,从而保障船舶动力系统的正常运行。