基于有限元法的双层底板立式储罐可靠性分析

针对双层底板结构储罐上层底板变形过大产生强度失效问题的隐患,通过对装满辛烷的储罐结构力学行为进行有限元分析,研究了不同底板支撑结构形式及不同格栅间距情况下,上层底板的挠度变形及储罐的应力分布情况.研究结果表明在双层底板立式储罐的设计过程中应注重罐壁底部位置加强措施.     

大型储罐变形评估技术研究及应用

用在线外检测法研究解决超期服役的立式圆柱形大型常压储罐的变形问题,包括储罐罐壁横向偏转和纵向倾斜。设计了一种罐壁坐标点测量方法,通过使用坐标转换的理论,解决了同一圈板上检测点在不同坐标系中的问题。建立了横向偏转和罐壁纵向倾斜的计算方法,用最小二乘法拟合出基准圆和其他圈板的圆心和半径,分析储罐横向偏转允许偏差和罐壁倾斜评估指标的应用范围。利用设计的测量方法,对某油库内一座内浮顶储罐进行了数据测量,将其代入建立的数学模型,对比规范要求的指标,得到了在役储罐的变形状况。     

精密离心机转盘/转臂结构变形规律研究

目的研究不同转盘/转臂结构在离心载荷和温度载荷作用下的变形。方法在充分调研国内外相关研究的基础上,分析几种转盘/转臂给定工程结构在离心载荷和温度载荷作用下的变形规律。结果通过分析可以得到,不同转盘/转臂结构随离心载荷的增大变形增大,随温度的正向变化变形量增大,随温度的负向变化变形量负向减小。结论同等载荷作用下的变形量主要由该种结构形式转盘/转臂材料分布决定。对比几种转盘/转臂结构可以看出,锥形辐射式加强筋转盘综合承载能力较优,可为工程选用。     

考虑液固耦合储液罐非线性地震反应分析

利用ADINA有限元软件研究了考虑液固耦合的立式圆筒形锚固储液罐非线性地震反应.通过分析计算1000m3储液罐自振特性,储液罐的加速度峰值沿罐壁高度变化趋势,罐壁的应力分布等反应,初步揭示其破坏机理,分析结果为储液罐的抗震设计提供重要的参考依据.     

微压供热堆压力容器结构设计与力学分析

目的对微压供热堆HAPPY200的压力容器进行结构设计及分析。方法针对HAPPY200的特点,满足堆工、热工等专业要求,完成此微压供热堆堆本体的结构设计,并根据ASME锅炉和压力容器规范(ASME BPVC规范)进行压力容器的力学计算校核。微压供热堆HAPPY200采用池壳结合的方式,反应堆200 MW热功率两回路设计,设计压力1.6 MPa,出口温度120℃。压力容器采用不锈钢材质、35 mm壁厚的设计,采用ASMEBPVC规范对其进行力学计算校核。结果此结构中所得到的力学结果均小于ASMEBPVC标准所要求的限值。结论微压供热堆HAPPY200的压力容器设计满足堆工、热工等专业要求,其力学评定通过ASME BPVC规范要求。     

某型飞机全尺寸雷达罩静强度分析与试验验证

目的考核某型飞机全尺寸雷达罩的静强度,验证其计算模型的准确性。方法采用有限元计算和静力试验相结合的方法,对某型飞机全尺寸雷达罩的承载能力进行研究与试验验证。根据雷达罩的结构特点和载荷分布情况建立有限元计算模型,进行应力应变计算与强度校核,得到了雷达罩的应力应变云图。在此基础上,选用最严重载荷工况对雷达罩的承载能力进行试验验证。通过试验总体方案设计及加载实施方案优化设计,采用矢量加载技术和软硬结合的加载方式对雷达罩施加拉压载荷,保证各加载点的载荷均与所在表面的法向相同,与雷达罩实际受载情况一致。结果雷达罩的应力水平较低,承载能力较高;试验实测应力结果与理论计算结果有偏差,但应力分布规律合理,与理论分析计算结果的趋势基本一致;静力试验结果证明雷达罩及其与机身连接结构能够满足静强度设计要求。结论雷达罩静力试验测得的应变数据与有限元计算结果吻合较好,雷达罩本体及其与机身的连接结构满足强度设计要求。     

某梁结构静动联合加载疲劳研究试验件设计与分析

目的解决工程结构在交变静载荷和动载荷联合作用下的疲劳寿命预估难题。方法拟设计一梁结构试验件,方便施加静力与动载荷,并具有合适的疲劳寿命,用于静动联合加载下疲劳寿命预估研究。并采用名义应力法计算出静载荷作用下结构的寿命,采用频域法计算动载荷单独作用下结构的寿命,再以线性损伤累积理论为基础,以载荷块为单位来计算静动载荷联合加载下的寿命。结果初步给出试验载荷,得到静动载荷联合加载下危险点的寿命为1225 s。试件在1 h之内失效,满足设计要求。结论通过该方法,可以用来校核试件的实际寿命,以设计试件。     

中国泥炭地有机碳储量与储存特征分析

根据全国泥炭资源调查的结果, 运用有机质含量、干容重、泥炭储量、泥炭地面积等数据估算中国泥炭地有机碳储量,并探讨其碳储存特征.结果表明,我国泥炭地有机碳总储量约15.03亿t.在各省和各气候区分布不均匀,四川省(6.45亿t)和云南省(2.91亿t)泥炭地有机碳储量最丰富,占总储量的62.29%.各气候区中高原湿润区泥炭地有机碳储量最大(7.14亿t),特别是若尔盖高原泥炭地有机碳储量(6.30亿t)占总储量的41.92%.我国泥炭地有机碳密度一般在80~140kg/m3, 最大值为270~360kg/m3,最小值小于80kg/m3,其分布以燕山、太行山至横断山为界,西北部低,东南部高.泥炭地单位面积有机碳储量均值为143.97kg/m2,滇南高原最高,达到637.06kg/m2.区域平均泥炭地有机碳积累强度为208.23 t/km2,若尔盖高原最高达3972.71t/km2.     

球形高速混床螺旋导流布水装置研究

基于电厂球形高速混床周期制水量下降的问题,建立典型球形高速混床布水装置的三维模型,采用计算流体动力学(简称CFD)和流固耦合方法研究了穹形、波形挡板以及自研的螺旋导流布水装置在凝结水分布、流动特性以及流动载荷作用下产生的结构力学性能变化等。以速度标准偏差作为流体流动均匀性指标,以多孔板最大形变量作为抗变形指标。计算结果表明:在流量为200~700 t/h时,与穹形挡板和波形板结构相比,自研螺旋导流器布水装置布水均匀性提高了47.3%~59.3%,最大形变量下降了12.2%~27.2%,布水效果改善明显。     

煤球碳化罐裂纹的成因与预防

通过对广西地区 1 990～ 1 999年在役压力容器的检验分析 ,认为煤球碳化罐产生裂纹的主要原因是设计缺陷 (材质、壁厚及技术要求 )、低周交变应力、筛栏结构不合理等。提出了相应的对策和建议。     

水泥选粉机内部流场分析及优化设计

本文对水泥厂选粉机内部流场进行分析,由于选粉机内部倒圆台结构和单侧水平出风流道设计导致选粉机下游压损较大,占选粉机全流程压损的82.9%。针对上述问题,本文提出了动态分离器出口结构改造方案,有效改善了内部流场,降低局部流速,减小局部压损,成功解决了水泥磨系统出力不足的问题,PO42.5水泥台时出力由改造前120 t/h提高至改造后的152t/h。     

柱壳液力成形弹性稳定性分析

利用非线性弹性稳定性理论 ,分析研究了壳体液力成形工艺中的开口圆柱壳弹性稳定性问题。计算结果表明不仅非线性弹性临界载荷远低于线性弹性临界载荷 ,而且更重要的是内压很大程度上有助于提高柱壳轴向弹性临界屈曲载荷 ,这样为内高压成形工艺提供了弹性失稳理论依据     

浙江西苕溪水环境容量模型与参数灵敏度分析

针对浙江西苕溪河月流量丰枯悬殊较大、流速小、存在倒流的特点,建立了零维反复流水环境容量模型.以水功能区为基础划分计算单元,选取频率P=50%、75%、90%和近10年最枯月流量为设计水文条件,分别计算了西苕溪CODCr、氨氮、总氮、总磷的水环境容量值;对模型参数进行了蒙特卡罗模拟分析,95%置信水平下,CODcr环境容量置信区间为[17982 t/a,45489 t/a],氨氮为[493t/a,1624t/a],总氮为[435 t/a,1332t/a],总磷为[20t/a,147t/a];模拟结果给了流量、降解系数不确定条件下水环境容量的所有可能值,为决策者提供了更全面的信息.参数灵敏度分析结果表明,各站流量对各污染物环境容量均最敏感,方差贡献占73.3%~99.1%,而降解系数中除k2对CODCr具有一定影响外,其余影响最小,说明计算水环境容量时,选择合适的设计流量极为重要.     

大尺寸液体火箭发动机机架振动试验加载装置设计

目的设计大尺寸液体火箭发动机机架振动试验加载装置,使该型号发动机机架可顺利完成振动试验考核。方法在满足连接强度基础上,合理设计加载装置的加强筋等结构的布局,并通过有限元计算方法对加载装置进行优化设计,进一步提高加载装置一阶固有频率。结果设计完成了振动试验加载装置,并在该型号机架振动试验中得到了工程应用。结论加载装置一阶固有频率较高,完全满足振动试验加载要求。     

间歇性饥饿对厌氧氨氧化菌混培物保藏特性的影响

厌氧条件下,采用4℃、4℃并每隔10 d换1次NO-2-N/NH+4-N浓度比为1.32的基质、4℃并每隔10 d换1次NO-2-N/NH+4-N浓度比为1.63的基质3种方法保藏厌氧氨氧化菌混培物,研究间歇性饥饿对厌氧氨氧化菌混培物保藏特性的影响.结果表明,间歇性饥饿对厌氧氨氧化菌混培物的危害大于长期性饥饿,且亚硝态氮浓度越高危害越大;另厌氧氨氧化菌混培物活性还与血红素c含量有直接相关性,无外界颜色干扰时厌氧氨氧化菌混培物颜色还可直观反映其活性和血红素c含量,且厌氧氨氧化菌混培物的颗粒结构及其富含的胞外多聚物能增强其抵抗外界不利因素的能力.在试验的5个月内,3种方法下的活性衰减速率均先快后趋于稳定,趋于稳定时的三者活性保留率分别为75.3％、70.8％、62.7％.     

近30年玛纳斯河流域土地利用/覆被变化对植被碳储量的影响

天然植被退化,部分转变为人工植被和人类聚居区是干旱区绿洲过程的重要表现之一,而目前对土地利用变化影响植被碳储量的机制还不十分清楚。论文尝试采用CASA模型及1976—2007年4期9月份Landsat卫星影像估算玛纳斯河流域9种植被类型的净初级生产力,并通过植物枯损模型估算了流域内植被碳密度,进而估算出流域内各类型植被碳储量,最后分析土地利用/覆被类型间的转移对植被碳储量的影响。结果表明,在1976—2007年间,受农作物种植结构及品种变化影响,绿洲农田植被碳密度变化较大;同期流域植被碳储量共增加了50.50×104t C,其中林地被乱砍乱伐,灌木林地、天然牧草地退化为荒草地使得流域植被碳储量减少了1.21×104t;林地、农田、荒草地以及未利用地之间的转移使得流域植被碳储量总共增加了18.52×104t C。研究结果显示,流域内植被碳储量总体呈增加趋势,且农田是影响流域植被碳储量的主要因素。     

某型飞机机翼下壁板整体油箱端5肋结构选型疲劳寿命研究

目的研究某型飞机机翼下壁板整体油箱端5肋结构的选型疲劳寿命。方法在结构选型设计时初步确定长桁连续和长桁断开两种结构形式的基础上,采用静力试验与疲劳试验方法对这两种结构模拟件进行对比试验验证。结果两种结构模拟件的静破坏载荷分别为588.20 k N和587.97 k N,与设计预计破坏载荷(590k N)高度一致。在相同的等幅载荷谱下,长桁连续结构的中值疲劳寿命和95%置信度与95%可靠度下的疲劳寿命分别约为长桁断开结构的1.7倍和4倍。长桁连续结构的疲劳分散性明显小于长桁断开结构。长桁连续结构的疲劳断口主要呈现脆性穿晶疲劳断裂特征;而长桁断开疲劳断口则呈现出韧窝型断裂和解理断裂的混合型穿晶疲劳断裂特征。疲劳断口微观形貌表明,长桁断开结构在疲劳过程中产生了塑性变形,这就从微观机理上解释了长桁连续结构的疲劳性能优于长桁断开结构的原因。结论在结构质量相近的情况下,长桁连续结构明显优于长桁断开结构。     

碳中和目标下我国碳市场定价机制研究

碳中和目标提出后,碳市场的定价逻辑将随之改变。碳中和解决了碳减排的外部性难题,碳减排技术前沿面的边际成本将成为驱动碳价的基础。据此测算我国的碳价发现,北京、天津、上海、重庆、湖北和广东6个省(市)的碳价均价为71元/t,高于8个试点碳市场的平均碳价23.5元/t,证明现有试点碳市场的价格长期被低估;根据模型测算的全国平均碳价为78元/t,对全国统一碳市场具有一定的参考价值。为了完善现有碳市场的定价机制,建议在现有高排放行业参与的碳配额交易市场之外,建立一个覆盖减排行业和投资者的核证减排量交易市场,既符合碳中和的要求,也有利于引导投资,加快实现碳中和目标。     

湖北省土地整治项目碳效应核算及其分析

论文通过构建土地整治项目碳效应分析框架,将土地整治碳效应分为短期碳效应及长期碳效应,其中短期碳效应分为工程施工碳效应及地类转换碳效应,长期碳效应分为农田生态系统固碳效应和农业耕作活动碳效应。以湖北省14个土地整治项目为例,采用碳排放系数法、生态系统类型法等进行整治项目碳效应核算,并计算土地整治项目实施后达到碳平衡所需的时间,对比分析处于不同地貌类型及工程类型区的土地整治项目碳效应及其构成的差异性。研究结果表明：工程施工是土地整治项目碳排放的主要来源,各项目碳排放总量为4 602.00~22 760.81 t,单位面积碳排放为5.18~19.62 t/hm²;地类转换既有碳汇效应,又有碳排放效应;土地整治后,各项目农田生态系统固碳能力增加了412.27~2 794.91 t/a;耕作活动碳排放也较整治前有所增加,增加强度从8.11 t/a至463.76 t/a不等。整治工作后各项目达到碳平衡的时间最少需要2.68 a,最多需要36.66 a。对比分析表明,地形地貌、工程类型虽不是土地整治各类碳效应产生的决定性因素,但却间接地在工程施工难易程度、排灌条件、耕地产能等多方面对土地整治项目区碳效应产生重大影响。     

飞机重载大变形伸缩变体机构动力学仿真研究

目的为适应先进战斗机外形变体需求,设计复杂严重载荷环境下的伸缩机构,在整体弯曲、扭转等大变形条件下发挥支持变体运动和传递大载荷的系统功能。方法针对此类重载大变形伸缩机构,构建一种结合机构动力学和结构动力学的仿真分析方法,综合考虑运动过程中整体刚度分布变化带来的载荷、运动传递特性变化,以及局部轮轨运动组件的接触动力学细节,开展伸缩过程中的动力学仿真。结果计算获取了整个伸缩机构在严重外载荷下的伸缩过程运动参数变化和机构动响应,与典型盒段带载伸缩运动试验测试相比,机构连接交点载荷最大值的计算误差不超过7.9%,自由端位移最大值的计算误差不超过13.2%。结论建立的方法为各组件的传动传载性能优化和结构强度设计分析提供了一种可靠高效的仿真手段,对于变体飞机伸缩运动部件的结构/机构一体化设计有重要的应用价值。