桥梁结构钢机械性能指标的概率分布

屈强比、下屈服强度与抗拉强度是桥梁结构钢机械性能的重要指标,其概率分布是桥梁结构强度可靠性设计的基础。应用概率论与数理统计知识,建立了屈强比、下屈服强度与抗拉强度分布规律与分布参数的分析方法。基于室温有效拉伸试验数据,在双侧置信度为99%时,研究了桥梁结构钢Q420NHY中厚板屈强比与下屈服强度的概率分布。显著度为0.05时,屈强比与下屈服强度是基本符合正态分布的随机变量。屈强比的均值不小于0.627 0且不大于0.669 4,标准差不小于0.022 37且不大于0.054 48。屈服强度均值不小于339 MPa且不大于353 MPa,标准差不小于7.87 MPa且不大于19.2 MPa。如果Q420NHY钢室温抗拉强度基本符合正态分布,其均值应不小于507 MPa且不大于563 MPa,标准差不小于11.3 MPa且不大于31.0 MPa。     

《在用压力容器检验规程》问答(二)

问:《检规》第24条规定“强度校核压力,取压力容器的实际最高工作压力。装有安全装置的,校核用压力不得小于其开启压力(或爆破片爆破压力)”。如果压力容器实际最高工作压力明确,而又有安全装置,那么强度校核压力是按哪一种? 答:在这种情况下,应按该压力容器的安全装置开启压力或爆破片爆破压力。 问:《检规》规定安全阀无产品合格证和质量证明书时,不允许使用,但属于这种情况的安全阀很多,应如何处理? 答:对这类安全阀,若使用单位已按《压力容器安全技术监察规程》进行定期校验,又经排量计算合格、选型结构合理,性能调校符合要求,可以允许…     

爆破片装置的常用术语定义

1.规定爆破压力:指特定温度下爆破片的爆破压力,一般即为设计爆破压力。 2.实验爆破压力:在进行确定规定爆破压力的爆破试验中所测出的实际爆破压力。 3.爆破压力允差:实验爆破压力与规定爆破压力间的允许偏差值。 4.调定压力:即爆破片的规定爆破压力。 5.标记爆破压力;即在爆破片上标记的爆破压力。 6.许用压力:指能在规定温度下使用的压力,在此压力下使用不会影响爆破片的性能。 7.许用温度;指在不超过规定压力情况下使用的最高温度,在此温度下使用不影响爆破片的性能。爆破片装置的常用术语定义@宋鸿铭 @周婉珍…     

基于可靠性研究的内压薄壁容器两个重要系数

应用应力-强度干涉模型,建立了确定钢制内压薄壁容器安全系数与试验压力系数的方法;根据钢制内压薄壁容器静强度在不同操作时的最小许用可靠度系数,研究了其安全系数与试验压力系数的关系。研究表明:①屈服与抗拉安全系数应分别不小于1.45与1.70;②试验压力系数在气压试验与液压试验时应分别不大于1.10与1.25。     

海上超高温高压钻井井筒温度压力场耦合研究*

为研究海上超高温高压钻井井筒温度压力的变化规律,基于流体力学和传热学理论,考虑超高温高压井筒环境对钻井液密度以及钻井液流变参数的影响,建立海上超高温高压钻井井筒温度压力耦合预测模型,并利用实例井现场随钻数据进行模型验证,分析正常钻进期间井筒温度压力的变化规律。研究结果表明:对井筒温度而言,钻井液流变性变化的影响大于钻井液密度变化的影响,耦合计算温度结果要大于不耦合计算的温度值,且两者之间的温差随井深的增加越来越大;对井筒压力而言,钻井液密度变化对当量循环密度ECD（equivalent criculating density）的影响要大于流变性对ECD的影响,且耦合计算的ECD要小于不耦合计算的ECD值。该耦合模型可以提高井筒温度压力的预测与控制精度,并降低超高温高压地层窄密度窗口中的安全钻进风险,研究结果对超高温高压钻井精准的井筒温度压力预测及控制具有重要意义。     

大长径比油气管道空间爆炸事故分析——以中国石油新疆油田分公司"8·7"稠油热采井口爆炸事故为例

为分析大长径比管道内气体爆炸事故的原因,以新疆克拉玛依油田克浅10井区"8·7"23123井口爆炸事故为例,进行物理爆炸和化学爆炸的理论计算,并分析井口爆炸事故过程.物理爆炸计算与分析表明,爆炸可产生的压力为18.46 MPa,小于采油(气)井口装置105 MPa的爆破压力,因此,该爆炸不属于蒸汽过热引起的物理爆炸.化学爆炸计算表明,油管内发生化学爆炸产生的高温达到2 666.7 ℃,可以使钢材强度受到破坏;化学爆炸的爆轰压力为122.4 MPa,大于井口装置能承受的爆破压力,说明是化学爆炸产生的爆轰压力摧毁了井口装置.计算与分析的结果可以为防止类似事故的发生提供参考.     

薄壁圆柱壳初始爆破强度的可靠度分析

充分考虑固体火箭发动机壳体的结构特点,建立用中径公式预测其初始爆破强度的方法,对固体火箭发动机壳体爆破强度的可靠度进行了探索。研究表明:①固体火箭发动机壳体实际初始爆破强度与中径公式的名义值之比是符合正态分布的随机变量;②借助于钢制薄壁内压容器的爆破试验数据,在置信度为99%时,得到了该随机变量的分布参数;③应用强度-载荷干涉模型,推导得到了固体火箭发动机壳体爆破强度的可靠度指标计算公式;④固体火箭发动机壳体的可靠度在一定范围内变动。     

液化石油气钢瓶爆破强度的概率分布研究

应用数理统计方法，对液化石油气钢瓶爆破强度进行了分析，得到如下2个结论：①在显著度为5％时，描述爆破强度实测值与预测值之比的随机变量符合正态分布；②在置信度为99％时，分析得到了该随机变量分布参数的取值范围。     

高应力下硬岩巷帮钻孔爆破卸压动态模拟

钻孔爆破卸压是转移或释放高地压的有效措施。采用显式非线性动力分析有限元程序ANSYS/LS-DYNA与快速拉格朗日有限差分程序FLAC3D相结合的方法,动态模拟了硬岩巷帮钻孔爆破卸压过程,分析了不同施工条件对卸压效果的影响。结果表明:合理的钻孔深度处于支承压力峰值与支承压力区边界之间的中部位置;装药量越大,支承压力峰值降低越明显,装药量上限应确保爆炸产生的损伤区与巷道已有损伤区不贯通;钻孔间距越小,支承压力峰值降低越明显,钻孔间距下限应满足在确保不扩大巷道已有损伤区范围的前提下,钻孔之间能够形成基本贯通的塑性带。     

瓦斯压力对煤体爆破应力影响规律试验研究

为研究瓦斯压力对煤体爆破应力的影响规律,开展了不同瓦斯压力条件下煤体爆破试验,对煤体爆破应力进行测试与分析,并利用LS-DYNA3D模拟软件对试验结果进行了验证。结果表明:煤体中瓦斯压力的能够增加煤体爆破应力波峰值,应力波的作用时间延长大约200us;随着瓦斯压力增加,煤体爆破应力波峰值也随之增大,从而更利于煤体爆破裂纹的扩展;煤体中瓦斯压力对煤体爆破中远区影响较大,在爆破近区,瓦斯压力基本可以忽略;当瓦斯压力存在时,煤体爆炸应力波均将出现两个完整的波形。     

基于回归分析的露天矿爆破震动速度研究

为了研究露天矿爆破生产中地表震动的安全性问题,采用回归分析方法对相关爆破震动速度公式进行了分析。通过现场监测试验得到了露天矿爆破现场区域的地表震动速度,基于现场测试数据对各地表震动速度经验公式中的衰减系数及衰减指数进行了反演;根据临界震动速度确定了爆破时的安全距离,反演了地表质点震动速度,并对计算结果进行了误差分析。结果表明,广义公式预测的震动速度误差小于采用萨道夫斯基公式的计算误差,印度震动速度预测公式计算结果的误差最大;考虑高程影响的震动速度公式计算结果的误差小于萨道夫斯基公式计算结果的误差,且预测值大于实际测量值。基于现场测试和回归分析方法对地表震动速度公式的分析,对于露天矿生产中的爆破安全具有实际意义。     

铝粉爆炸无火焰泄压技术及装备研究

为有效防止粉尘爆炸泄爆引起的二次爆炸及火灾问题，基于泄压理论、消火机理，设计开发无火焰泄压装置，装置主要由消火结构、底座、爆破片及夹持机构组成，消火结构由不锈钢金属丝网组成。选择铝粉尘为测试粉尘，通过自建除尘系统试验平台进行试验研究。结果表明:无火焰泄压装置可成功阻止火焰传播，装置释放的冲击波在5 m外均小于5 kPa，除尘系统内部最大泄爆压力为0.1 MPa，装置前端火焰传播速度均大于100 m/s。     

基于SVM的含缺陷20钢弯管爆破压力预测

为快速、精确预测含局部减薄缺陷的弯管爆破压力,首先验证显式非线性有限元模型的模拟精确性,然后以168组不同缺陷尺寸下20钢弯管爆破压力的有限元模拟数据作为学习样本,建立含局部减薄缺陷20钢弯管爆破压力预测的支持向量机(SVM)模型;其次利用交叉验证(CV)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)分别优化SVM模型;最后分析对比用于预测弯管爆破压力的3种优化SVM模型与ASME B31G-2009、DNV RP-F101、SHELL 92等3种通用规范的计算误差。结果表明：CV-SVM、GA-SVM、PSO-SVM等3种模型的预测误差均小于3种规范的计算误差,其最大相对误差分别为-2.33%、-3.4%和1.94%;说明SVM模型用于预测弯管爆破压力时操作简单、计算时间短、预测精度高、工程实用性好。     

炮孔偏心不耦合装药爆破效应数值模拟

为了研究炮孔偏心不耦合装药爆破效应,利用非线性动力分析平台,模拟了不同不耦合系数时炮孔周围的裂纹分布情况以及同心不耦合装药和偏心不耦合装药形成的爆炸应力场。研究结果表明:耦合侧裂纹总长度、裂纹平均长度和最长裂纹长度始终大于不耦合侧,不耦合系数为1.71时耦合侧与不耦合侧裂纹总长度、裂纹平均长度和最长裂纹长度的差值和比值都达到最大,K=1.71为改进偏心不耦合装药结构的最佳不耦合系数;同心不耦合装药形成的爆炸应力场在炮孔周围均匀分布,偏心不耦合装药形成的爆炸应力场则偏向于耦合侧,由于药卷周围不均匀的空气间隔对爆炸载荷产生了不同程度的缓冲和延迟作用,偏心不耦合装药不耦合侧等效应力峰值小于耦合侧,且不耦合侧等效应力峰值出现时间也滞后于耦合侧。     

煤层液态CO_2爆破增透促抽瓦斯技术研究

为增加煤层透气性,提高瓦斯(甲烷)抽采效率,基于损伤力学和空气动力学,研究液态CO2爆破的原理,分析爆破过程中爆破器主管内高压气体的压力时程变化。采用FLAC3D数值软件,建立煤层液态CO2爆破有限差分本构模型,计算不同地应力下单孔爆破有效影响半径,数值模拟多孔连续爆破。模拟结果表明,单孔爆破有效影响半径随着地应力的增加近线性减小;有控制孔时多孔爆破影响范围明显大于无控制孔时。在井下进行液态CO2爆破工业试验。其结果是,爆破后煤层透气性系数提高17.49~22.76倍,平均瓦斯抽采浓度和混合气体流量分别增加56.4%和42.8%。     

爆破荷载作用下隧道中隔岩稳定性研究

为研究爆破动力荷载作用下隧道中隔岩稳定性评价标准,以福州地铁2号线为工程背景,结合强度折减动力分析法和数值模拟,同时考虑中隔岩塑性区贯通、位移超过规范值、计算不收敛3种判据,综合对隧道中隔岩进行动力安全系数分析,研究隧道不同净距、不同开挖进尺后行洞隧道爆破开挖对隧道整体安全系数的影响。研究结果表明:中隔岩塑性区贯通时特征点位移和规范中位移限值较为接近,可共同作为评价中隔岩稳定性的最终评价标准;隧道净距越大、进尺越小,隧道整体安全系数越高;对围岩质量较差且净距小于1.6 m的双线隧道进行爆破开挖时,建议将爆破进尺控制在2 m以内。研究结果可为类似工程提供理论参考依据。     

起重机械安全技术检查与管理──桥门式起重机的安全检查(下)

(五)栏杆、梯子、走台 1.栏杆高度应为1050毫米,并应设有间距为350毫米的水平横杆。底部应设置高度不小于70毫米的围护板。栏杆上任何一处应能承受1KN来自任何方向的载荷而不产生塑性变形。 2.直立梯梯级间距宜为300毫米,所有梯级间距应相等;踏杆距前方立面不应小于150毫米,梯宽不应小于300毫米。当高度大于10米时,应每隔6～8米设休息平台;当高度大于5米时,应从2米起装设直径为650～800毫米的安全圈,相邻两圈间距为500毫米。安全圈之间,应用5根均匀分布的纵向连杆连接。安全圈的任何位置都应能承受1KN的力而不破断。直立梯通向边缘敞开的…     

如何选用预拱型金属爆破片?

常常遇到这样的情况;爆破片制造厂发出的铭牌上标明的爆破压力,与用户订货合同的要求不一致,进口产品亦有同样情况。究竟如何选用预拱型金属爆破片?本文想就此问题淡些意见,供使用者参考。 铭牌上爆破压力的确定 要回答这个问题,首先得从爆破片的制造过程说起。 爆破片制造厂在     

煤岩层静态爆破释能增透机制探讨

针对高应力低透气煤层煤与瓦斯突出频发的问题,建立静态破岩致裂力学模型,数值模拟致裂过程,测试并分析影响致裂效果的致裂时效、膨胀压力、致裂孔布置工艺等相关参数,研究静态爆破释能防突及致裂增透机制。结果表明:配置膨胀剂、抑制剂、水分配比分别为100∶8∶30、100∶12∶30、100∶15∶30,起效时间分别为50、30、100 min的3种破碎剂;其中配比2膨胀效果最好,最大致裂压力为150.8 MPa。破碎剂膨胀稳态持续拉应力大于介质抗拉强度,实现静态爆破功能;控制孔起到裂隙扩展引导和尺寸放大作用。静态爆破降低煤体瓦斯及应力潜能积聚,增加煤体裂隙数量,达到静态爆破释能增透目的。     

基坑开挖爆破下邻近管道振动速度安全阈值研究

结合武汉轨道交通光谷广场综合体深基坑开挖爆破工程,建立LS-DYNA有限元模型,分析了爆破作用下邻近污水管道的动力响应规律和振动速度安全阈值;并根据弹性波场论分析P波斜入射和垂直入射产生的拉应力,由极限拉应力准则建立管道爆破振动速度安全阈值计算模型。结果表明:管道迎爆侧的爆破质点位移和振速均大于背爆侧,管道上入射角为0~40°的部分为易破坏区域,管道正上方的地表振速约为埋地管道最大振速的0.75倍;并最终确定管道正上方的地表振速安全阈值为10 cm/s;基于数值模拟得出的振动速度安全阈值大于理论分析得出的结果,因此在进行相似工程的设计研究时,不建议采用单一方法分析出结果,以便为实际工程安全施工提供更切实的指导。