炼油装置元素S高温腐蚀产物FeS2的自然氧化性

使Fe2O3和Fe(OH)3分别与元素S在不同条件下进行硫化反应,并采用X射线衍射仪鉴定硫化产物组成,在95 ℃恒温水浴中对硫化产物进行氧化反应,考察了硫化温度和硫化时间对硫化产物自然氧化性的影响.结果表明,元素S高温硫化产物主要是FeS2.硫化产物FeS2具有较高的自然氧化性,随着硫化温度升高,硫化时间延长,硫化产物的自然氧化性增大,更容易发生氧化放热反应,造成油品火灾和爆炸事故.元素S与Fe2O3硫化温度在360 ℃以上,与Fe(OH)3硫化温度在300 ℃以上时,其硫化产物FeS2具有较高的自然氧化性.硫化时间在24 h以上时,Fe2O3、Fe(OH)3的硫化产物自然氧化性较大.     

滇东南岩溶区土壤有效态微量元素丰度特征及其影响因素

为了解滇东南岩溶区土壤有效态微量元素丰度特征及其影响因素,采用对角线取样法对研究区土壤进行采样并进行了测试分析.结果表明,不同地层土壤有效硼质量比由小到大为奥陶系、泥盆系、寒武系,有效铜质量比由小到大为寒武系、奥陶系、泥盆系,有效锌和有效铁质量比由小到大为寒武系、泥盆系、奥陶系.pH值、有机质是影响土壤有效态微量元素的重要因素,有效硼、有效铜、有效锌质量比与pH值呈正相关,有效铁质量比与pH值呈负相关;有效硼、有效铜质量比与有机质质量比呈极显著正相关(p＜0.01),有效锌质量比与有机质质量比呈显著正相关(p＜0.01),而有效铁质量比与有机质质量比相关性不明显.根据中科院微量元素组制定的标准,不同地层土壤有效硼、有效锌质量比级别为极低或低,有效铜质量比级别为中,有效铁质量比为高或极高.     

露天矿最终边坡角的快速拉格朗日有限差分法研究

某露天钼矿,矿体为石英粗面岩,下盘为流纹岩,上盘为粗面凝灰岩。原设计坑底标高为630 m,最终边坡角上盘实际取48°,下盘取50°。二期设计坑底标高为500 m。为了探索露天坑底延伸后的最终边坡角,分别应用ANSYS和快速拉格朗日有限差分法(FLAC-3D),研究矮台阶和高台阶开采的边坡稳定性及局部边坡加固方法。结果表明:应用ANSYS软件在D-P准则下研究最终边坡角及边坡稳定性是不合适的;由FLAC-3D得出经济合理的最终边坡角为48°~50°。为确保边坡的长期稳定,应用长8 m的锚索加固局部台阶,可减小其潜在的受拉区中的拉应力值;按一根锚索承担的台阶潜在的受拉区的岩体自重施加锚固力是合理的;若高台阶坡面角不变,边坡稳定性略有恶化;降低高台阶坡面角可加大边坡的稳定性。在莫尔-库伦准则下FLAC-3D适合搜索岩质边坡的潜在受拉区,据此确定最终边坡角技术可行、经济合理、简便适用。用该方法研究最终边坡角,克服了极限平衡法必须事先假定滑动面的弱点。     

埋地热油管道泄漏裂纹开裂的应力研究

研究了导致埋地热油管道泄漏裂纹开裂的应力机制,采用有限元方法对埋地热油管道进行模拟计算,求得热-结构耦合作用下管道整体当量应力变化云图,并得出管道弯管处应力高于直管段应力的结论;继而采用电阻应变测试法对埋地热油管道的弯管处进行实时应力测定,并绘制了各测点的轴向和周向应力变化曲线,通过各测点应力比较得出弯管内侧有两点应力波动幅值偏大,弯管外侧4号测点处轴向应力超过管材的屈服点。结果表明:在结构-热应力耦合作用下,埋地热油管道在弯管外侧轴向应力最大,易有I型裂纹萌生并扩展,在弯管内侧易有疲劳裂纹萌生并扩展。     

Effects of thickness profile and inner/outer of localized thin area defects on the remaining strength of pressure equipment

When encountering pressure equipment with a structural defect such as a local thinning defect (LTA), a critical question often arises regarding the safety of continued operation. This is primarily determined by the strength at the LTA zone, as it represents the weakest point of the structure. The remaining strength factor (RSF) is proposed as an indicator to evaluate the remaining strength and life of pressure equipment when a severe LTA is identified. The API 579/ASME FFS standard offers a series of practical engineering approaches for field engineers to follow, which have achieved great success. However, it has been found that the simpler Level 1 and Level 2 approaches sometimes fail to differentiate between LTAs on the inner or outer surface of the pressure equipment, yielding identical numerical processes and results. Moreover, the use of critical thickness profiles to replace the actual thickness profile in analysis can lead to overly optimistic estimation of the RSF, posing a potential danger when the RSF is close to the allowable limit. Key issues investigated in this study include: (a) discrepancies caused by the use of simplified critical thickness profiles or parabolic profiles, as API 579 suggested, on the RSF; (b) differences in RSFs when the same LTA is on the inner and outer wall; and (c) comparisons of membrane stress and bending stress, as well as their influences on the RSF at the cross-section of the vessel wall. It can be concluded with certainty that all simplified geometries (CTP and PTP) tend to underestimate the RSF and should be used with caution. Additionally, the actual remaining strength of the outer LTA was found to be slightly lower than that of the inner LTA of identical size. Therefore, when remaining life and derating for prolonged operation are of interest, finite element analysis on pressure equipment with the LTA is recommended.     

喷水对火箭射流噪声的影响研究

火箭噪声将对运载火箭的载荷、结构、地面设施产生极为不利的影响,针对火箭发射时所产生的强噪声问题,通过分析火箭射流噪声的气动特性,利用喷水试验和有限体积计算方法获得喷水对射流噪声的降噪量,得到了喷水质量流率对有效燃气参数的影响规律,为发射台的设计提供了技术依据。     

高速铁路插板式声屏障抗弯能力有限元分析

声屏障作为噪声污染治理的主要措施之一,已广泛应用于公路、铁路、市政等多种领域。以往人们主要做了高速铁路声屏障风荷载等相关研究,本文在分析高速铁路声屏障风载荷构成的基础上,对北京士兴钢结构有限公司提供的声屏障装配体制作了有限元模型对其抗弯能力进行了仿真研究。通过仿真研究整理出一套声屏障抗弯承载力仿真分析的方法,并利用该方法对不同规格和结构的声屏障产品进行了分析研究,对声屏障开发及技术改进做出了理论上的支持。     

Influence of the Haizhou Open Pit Coal Mine on the atmospheric flow over Fuxin, China

The influence of the Haizhou Open Pit Mine on the atmospheric flow in nearby Fuxin City in China was analyzed with the aid of the steady-state Navier-Stokes equations. The finite element method was used to obtain numerical solutions to these equations. The results showed that the Haizhou Open Pit Coal Mine contributes to the turbulent flow in the Fuxin City and its surroundings. However,when compared with the climatic effects, the open pit mine has a relatively small impact on the atmospheric flow over Fuxin.     

混凝土箱梁桥零号块水化热过程分析研究

结合黄沙港大桥工程实际,以箱室内外温度测试数据作为边界条件,根据混凝土水化过程的热传导方程,应用有限元分析程序ANSYS,对浇筑期间预应力混凝土连续箱梁零号块结构的温度场进行了仿真分析,并将仿真计算结果与混凝土连续箱梁的实测结果进行了比较。然后,应用ANSYS软件,采用增量法,动态模拟浇筑过程中水化热温度场变化引起的结构应力变化,得到了施工过程中应力场的时间和空间分布规律。分析表明,由于顶板和底板厚度较薄、内外温差较大,温度引起的残余应力也相对较大,而腹板最终的残余应力较小。因此,应该通过覆盖保温材料,控制厚度较薄的底板和顶板的内外温差,以改善内部混凝土后期受力状况,同时要注意控制预应力张拉时间和张拉力的大小。     

基于有限元法的土坯民房地震响应分析研究

基于有限元法研究了土坯民房的地震响应特征,提出了实施土坯民房震害防治的对策性建议。地震动由结构底部向上传播时,低频部分被墙体吸收,水平加速度逐渐增大,揭示了低破坏性地震动损伤土坯民房屋盖系统、高破坏性地震动损坏土坯民房承重构件,进而导致整体结构损毁的动力机制。砖柱(木柱)承重土坯民房的地震响应大于墙体承重土坯民房,后者最大剪应力集中在中间开间的横墙和纵墙的连接处,最大主应力集中在中间开间的横墙上;前者最大剪应力集中在横墙和柱的连接处,最大主应力集中在中间开间的柱体上部。由于2种结构类型土坯民房的薄弱环节有所不同,地震时的致灾原因亦存在差异。