一种在役弯头半椭圆形裂纹的断裂评价方法

通过对在役弯头的受力分析,把半椭圆裂纹模型应用于压裂弯头内表面裂纹型缺陷,并导出弯头内部半椭圆裂纹的应力强度因子计算公式.通过弹性断裂准则,可求得裂纹的深度或长度的安全允许值.分析结果表明:当裂纹深度值一定,裂纹长度增加,弯头内表面裂纹应力强度因子增加;且裂纹深度值越大时,裂纹长度增加时,其应力强度因子的增量越大.当裂...     

油套管接头强度设计和性能评价

针对接头失效的问题,通过油套管柱接头密封失效机理分析,以及国内传统油套管柱接头设计方法与国外的对比分析,认为:传统油套管柱强度设计标准中,在强度计算方面更多的考虑管体的强度和普通API扣的强度,在强度设计上对接头的性能重视不够,在安全系数设置上没有考虑接头轴向压这个系数。进一步分析了典型超深高温高压井管柱受力,阐述了加强接头强度设计和评价的必要性。并结合受力分析的结果和龙岗气田模拟工况下接头性能评价的实验方案,认为交变载荷螺纹性能实验在轴向压应力加载上偏低,建议加强油套管柱的受力分析研究来指导加载方案设计。     

洲子山预应力渡槽结构三维有限元分析

利用有限元计算分析软件,对预应力混凝土矩形渡槽结构进行了三维有限元整体受力分析,计算不同工况下在受力变形后预应力混凝土渡槽的挠度和应力情况,从而得出其刚度和强度的特点,并由此对渡槽进行了结构强度、刚度方面的分析,得出了渡槽结构具有足够的强度和刚度,结构是安全可靠的.根据分析结论对混凝土渡槽进行配筋设计,以提高渡槽的安全...     

页岩水平井压裂裂缝延伸规律探究--以延长油田页岩气气藏为例

水平井压裂能有效的提高页岩气藏水平井的产量,裂缝延伸规律研究是水平井压裂技术的关键点之一。提出并研究应力强度因子,裂缝端部的应力强度因子达到岩石的断裂韧性时裂缝才开始延伸。以延长油田的现场数据为例,对常用的裂缝延伸数学模型—二维模型、拟三维模型、三维模型进行对比分析,选出最佳的延伸模拟模型。     

穿越活动逆断层节段式衬砌隧道节段长度优化研究 ——以敦格铁路阔克萨隧道为例

为了探求增加穿越活动性断层隧道地下结构刚度和围岩强度的有效方法,以敦格铁路阔克萨隧道为例,利用岩土数值分析软件FLAC3 D建立三维数值计算模型,模拟逆断层错动时围岩及支护结构的受力、变形特征,提出了"衬砌节段+剪切缝"的节段式结构设计方案,并对活动性断层隧道节段式衬砌的节段长度进行了优化研究.结果表明:1)节段式衬砌...     

阿白冲水库粘土心墙坝动力应力变形及稳定性研究

针对阿白冲水库粘土心墙坝主要筑坝材料开展了动力三轴试验,研究了坝料的动力特性.根据坝料动力试验资料,提出了坝体动力应力变形分析计算的模型参数,采用三维非线性有限单元法分析了坝体的应力变形特性和动力反应,研究了坝体的动力反应加速度分布、坝体加速度放大特性、坝体动位移、坝体地震永久变形等.在坝体动力计算和坝坡稳定分析的基础上,评价了该粘土心墙坝的安全性.     

基于ANSYS Workbench的风电行星齿轮特性分析

以行星齿轮齿根应力监测为需求背景,根据力学理论分析齿轮啮合过程中的受力情况,计算齿根处的弯曲应力;利用有限元分析研究静态受力下的接触应力和变形。分析结果对齿轮齿根应力监测有良好的指导意义。     

粒子群优化算法在堆石坝材料参数反演中的应用

在利用有限元计算堆石坝应力和变形时,模型中的堆石坝材料参数取值常与实际值存在差异,为了获得最接近真实值的堆石坝材料参数,以某混凝土面板堆石坝实测位移为基础,采用粒子群优化算法不断调用有限元模型,计算结果表明,粒子群优化算法用于堆石坝材料参数反演中是合理可行的.     

河道堤防软土层抗拔受力计算方法改进及工程应用

针对传统河道堤防软土层抗拔受力计算局限,引入土体自重因子,对传统计算方法进行改进,并结合工程实际测量数据,对比分析改进前后计算方法的精度.结果表明:方法改进后,软土层的抗拔受力计算精度得到提高,相比于改进前,计算误差可降低约15％.研究成果对于河道堤防稳定性计算具有重要的参考价值.     

地震荷载下浆砌石坝动力响应分析

为校核浆砌石坝动力安全稳定性,采用有限元对汶川地震波作用下坝体受力变形情况进行计算,分析了地震荷载下浆砌石坝应力和变形特性,引入平均小稳定安全系数对坝稳定性进行评价,并与拟静力法计算结果进行对比,确定了汶川地震水平拟静因子取值范围为0.2~0.3。     

基于响应曲面法的闸板防喷器壳体优化设计

针对FZ35-105防喷器存在体积大、质量大等难题，建立105 MPa闸板防喷器壳体承载数值计算模型，研究防喷器壳体长度、宽度和高度对力学性能的影响。基于响应曲面法设计了17个实验组，系统研究了壳体长度、宽度和高度之间交互作用对壳体应力影响，构建了以等效应力为响应值的二次响应面模型，通过求解得到最小响应值下闸板防喷器最优壳体尺寸参数，并将优化前后结构强度进行对比。采用有限元与响应曲面相结合方法，为防喷器壳体尺寸优化提供了新思路，也可用于其他多参数优化设计。     

基于改进有限强度折减法的闸坝软土地基加筋挡土墙变形特征分析

采用改进的有限强度折减法对辽宁东部某闸坝软土地基加筋挡土墙的变形特征进行分析。结果表明:改进的有限强度折减法采用双参数折减系数,可解决传统方法采用单一折减系数使计算值偏差较大的缺陷,在闸坝软土地基加筋挡土墙变均匀变形值计算误差上较传统方法减少19.4%。研究成果对于闸坝软土地基加筋挡土墙变形特征和沉降分析提供方法参考。     

移动式防洪墙挡水变形原型试验研究

为研究移动式防洪墙的变形情况,建立移动防洪墙的挡水原型试验模型,测量移动防洪墙在不同挡水高度下的变形情况,结合有限元法进行试验工况下的理论分析计算,研究表明移动式防洪墙实际变形值大于理论计算值,实际应力值小于理论计算值.移动防洪墙设计时应重点强化支撑杆结构,优化立柱柱脚结构,减少柱脚应力.     

水泥土统计损伤本构模型研究

为了探索工程实际中水泥固化土的应力-应变关系及水泥土变形规律,参考岩石统计损伤本构模型的思路来构建水泥土统计损伤本构模型。假设水泥土微元强度服从Weibull概率密度分布,并引入初始损伤系数η,建立单轴压缩荷载下水泥土的统计损伤本构模型。根据应力-应变曲线峰值点的极值性进行模型参数求解,分析不同水泥掺量、不同龄期的水泥土累积损伤的扩展过程。通过对水泥土单轴压缩试验数据进行验证与分析发现,随着水泥掺量以及龄期的增加,水泥固化土模型参数η值增大,m值,F_0值减小,表明龄期和水泥掺量能够抑制水泥固化土损伤发展。新建立的水泥土统计损伤本构模型拟合效果较好,并能较好地反映水泥土的应变软化特性,可为水泥固化土的应力分布特点和变形规律研究提供一定参考。     

基于数值模拟的巷道支护参数优化设计

采用数值模拟方法模拟了3种不同支护方式下许厂煤矿4302轨道巷围岩变形及应力分布情况,并择优选择了锚网基础支护、预应力锚索加强支护的支护方式。经现场工程实践验证,此种支护方式能够有效地控制巷道围岩变形,改善巷道顶底板及底角受力状态。     

圆形水池一次与二次衬砌接触面模拟方法

为了研究一次衬砌与二次衬砌之间的连接与受力特征,采用各向异性的接触面本构薄层单元,建立圆形高位水池结构的三维数值模型,分析了不同钢筋直径及钢筋布置间距下的钢筋应力及衬砌间的错动量。结果表明,钢筋直径及钢筋间排距对钢筋应力和衬砌间的错动量影响较小,钢筋应力均远小于钢筋屈服强度,衬砌间的最大错动量为3mm。计算方法避免了完全几何接触算法存在的收敛性问题,研究成果可为类似工程结构的计算提供参考。     

河道边坡滑动蠕变状态下强度参数反演计算的研究与应用

采用位移反演计算模型对辽宁东部某河道滑坡蠕变状态的强度参数进行反演计算,并采用数值模型对研究河段边坡滑坡整体位移情况进行模拟分析。研究结果表明:当边坡稳定试验数据失真或者缺少数据时,采用强度参数反演计算的参数较为可靠,内摩擦角为21°~23°时,粘聚力在22~25kPa,研究河段边坡滑块整体安全系数将达到0.974~0.981之间;研究河段的滑坡总体滑坡位移量坡脚小于坡顶,且随着坡顶向下有下沉趋势。研究成果对于河道边坡蠕变状态的强度参数反演和工程设计提供参考价值。     

改进荷载传递方法在水闸地基土体抗拔受力变形分析中的应用研究

文章引入改进荷载传递方法对某水闸地基土体的抗拔受力进行变形特征分析,并结合静载观测试验对比分析改进前后荷载传递方法对地基土体抗拔受力变形计算精度影响。分析结果表明:改进的荷载传递方法综合考虑土地自重对土体抗拔变形受力的影响,其变形计算值与观测试验值的吻合度高于传统方法,水闸地基土层抗拔受力随轴力增大而增大,且呈现明显的非线性分布。研究成果对水闸设计地基土体的抗拔稳定分析提供参考。     

拱形重力坝应力变形三维有限元分析

为复核已建工程拱形重力坝应力变形分布特性是否满足规范要求,文中采用三维有限元数值分析计算方法,建立实体计算模型,分别对在正常蓄水位、死水位、校核洪水位等工况下,进行坝体应力变形分析计算。计算结果表明：坝体应力变形符合有限元分析一般规律,应力变形计算值均在规范允许范围内。计算分析成果,可为漾头水电站大坝安全稳定提供有效理论支撑依据,也可为类似工程中低拱形重力坝应力变形分析计算提供参考,对提升拱形重力坝设计及指导相关工程实践具有理论与现实双重意义。     

不同胶凝掺量对高聚物堆石料力学特性的影响研究

研究高聚物堆石料力学特性,有助于构建适用于该材料的合理本构模型,能较为准确地预测其应用工程结构的应力变形结果。在定性总结了高聚物堆石料力学特性的基础上,建立了考虑聚氨酯掺量与围压影响的峰值强度、变形模量,探索了线性表达式对高聚物堆石料破坏应变与围压关系的适用性,为构建合理的高聚物堆石料本构模型提供了重要的理论参考。