Φ127mm API钻杆内加厚过渡带流场特性研究

研究发现钻杆内加厚过渡带管体刺漏是钻杆失效的主要形式之一,对此运用计算流体力学的方法对Φ127mm API钻杆内外螺纹端钻杆内加厚过渡带管体的速度场和压力场进行了模拟计算.分析了钻杆内加厚过渡带的结构参数,特别是钻杆内加厚过渡带长度miu和过渡圆弧半径R变化时的流场特点,并对钻井参数以及不同钻井液性能对流场的影响进行了分析.结果表明:miu和R越大,钻井液对管壁的剪切应力作用就会越小;增加钻井液的排量,钻杆内壁面的剪切应力会增大;钻井液粘度和密度增大时,钻井液对于钻杆内壁面的剪切应力的影响更为明显.     

基于Cosserat理论的小孔应力集中问题的有限元分析

近来由于细观力学的发展和对材料尺度效应的研究使得Cosserat理论受到了关注.本文给出了基于Cosserat理论的有限元八节点等参元格式,数值计算了单向均匀拉伸小孔应力集中问题,研究了Cosserat理论中有关参数对应力集中因子和尺度效应的影响.计算结果与理论解十分吻合.这表明,基于Cosserat理论的平面八节点等参元适用于求解基于Cosserat理论的平面问题.     

基于缺陷敏感性分析的加筋圆柱壳结构设计

为了对加筋圆柱壳进行面向低缺陷敏感度的结构设计,针对一个直径为3m 的正置正交加筋圆柱壳,基于显式后屈曲数值分析,研究了预制不同幅度的内凹、外凸双曲母线形状设计的加筋圆柱壳轴压临界荷载对初始模态缺陷的敏感性。结果表明：外凸双曲母线形状可在幅度为20mm时提高含缺陷结构的轴压临界荷载,可达6.6%,表现为对缺陷的低敏感性;内凹双曲母线则可在幅度为-10mm时小幅提高完善结构的轴压临界荷载,可达1.7%;当加筋圆柱壳应用于运载火箭的燃料贮箱时,燃料加注会升高贮箱内压,因此可通过内压控制形成外凸形状来降低结构的缺陷敏感性。     

基于可变形蜂窝的柔性蒙皮力学性能分析与结构设计

变体飞机可以在飞行中充分改变外形获得最佳气动效率以适应变化的任务环境.覆盖在结构表面的蒙皮不仅要具有良好的面内方向柔性,产生满足设计变形量的光滑连续变形,同时要提供足够的垂直平面方向刚度,维持气动构型,并将气动载荷传递到下层结构.论文提出一种在十字形可变形蜂窝表面覆盖硅胶表层的结构作为柔性蒙皮,理论分析了该柔性蒙皮在面内方向的变形机理以及十字形可变形蜂窝的形状参数对其力学性能的影响,并与仿真和试验结果进行了比较.根据后缘变弯度机翼的设计要求,给出了柔性蒙皮的设计参数范围.结果表明该柔性蒙皮具有足够的面内方向变形能力和垂直平面方向承载能力,满足变弯度机翼后缘设计要求.     

基于Hangmann骨折的植骨融合钢板内固定术有限元稳定性分析

Hangmann骨折是近年来发病率逐渐上升的上部颈椎损伤之一。植骨融合钢板内固定术作为一种较新的手术方案刚刚开始在国内采用。本文采用基于医学影像的快速自动三维有限元模型的构建方法,建立了上颈椎C2～C4两个运动节段的三维有限元模型,对上颈椎正常状态、植骨融合钢板系统内固定术方案在模拟生理荷载下的三维六自由度的稳定性、内固定器植入后的应力情况进行了计算和比较分析,并通过实验验证了内固定手术对上颈椎的生物力学稳定性和内固定器的力学疗效特征。本文结果显示：对Hangmann骨折治疗,植骨融合钢板系统内固定技术是一个较好的可供选择的措施之一。     

泵头体应力集中分析

本文对石油酸化压裂车泵头体进行了三维有限元分析，找到其应力最大点。然后分析出应力集中的原因，在此基础上，通过变动相关尺寸而进行一系列的有限元计算，最后得到泵头体最大应力随关键尺寸变化的规律曲线，这个规律曲线近似为双曲线，为泵头体设计提供了可靠的理论依据。     

一种提高冷镦件模具寿命的设计方法

针对采用整模结构的冷镦模具疲劳寿命极低的现状,提出以三层圆筒组合模具结构替代整体模具, 改变模具受力方式,使冷镦件模具达到较高寿命的设计方法．以螺栓圆头的冷镦试验结果为依据,以力学的应力分析方法为基础,应用力学理论,导出了生产实践中实用的组合模具设计原理与经验公式,并举例说明了该方法的应用．     

基于应力测试的汽轮机高导管焊区失效研究

对125MW汽轮机高压导汽管进口焊区进行了应力测试，从应力角度分析了高导管早期失效的原因，能够为采取防止失效措施、合理设计高导管焊区结构提供参考。     

基于神经网络算法的应力集中值的确定法

基于神经网络的B－P算法，根据应力集中附近的三点应变值，通过网络训练，建立了应力集中附近的三点应变值与最大应变值之间的映射关系，从而方便地确定最大应变值。结果表明，该方法使用方便，预测精度高，结果可靠。     

逆K型管节点应力集中系数研究

逆K 型管节点广泛应用于海洋平台,其强度是平台结构安全评估的重要课题. 基于ANSYS 软件,应用分区域网格划分法,建立含焊缝的逆K 型管节点有限元模型,分别计算了在轴向载荷、平面内弯矩和平面外弯矩作用下焊缝周围热点应力的分布情况. 通过对105 组逆K 型管节点模型进行分析,获得了其在3 种基本载荷作用下沿焊缝的应力集中系数（stress concentration fctor,SCF）,并对主管和支管的SCF 分别进行研究,得出了几何参数对主管和支管的SCF 及极值位置的影响规律.     

推导材料不同$K_t $中值疲劳曲线的损伤力学方法

从损伤力学出发,得到材料的中值疲劳曲线表达式．通过分析,得到了影响材料S-N曲线的材质参数及其相互关系．通过升降法和成组法试验,获得K_t=1．0时对应材料的中值疲劳曲线,即材质参数．在此基础上,只需通过升降法得到任意应力集中系数K_t下的疲劳极限,即可得到该应力集中下对应的中值疲劳曲线．     

具有界面相的球形粒子在无限大基体中的应力集中分析

研究了无限大基体内具有界面相的球形粒子在轴对称载荷作用下的应力场,并与线弹簧界面模型的情形进行了比较,对粒子/界面相以及界面相/基体两个界面的应力集中系数以及粒子内部的应力集中系数进行了分析研究了应力三轴度、界面相厚度以及三相的模量对应力集中系数的影响结果表明,对给定的模量和界面相厚度值,存在一个临界应力三轴度值若应力三轴度小于此临界值,则界面相/基体界面的应力集中系数大于粒子/界面相界面的应力集中系数;否则,前者会小于后者所做的应力分析可以为颗粒增强复合材料的强韧化设计提供一定参考.     

论弹性波绕射与动应力集中问题

本文综述了弹性波绕射与动应力集中问题的复变函数解法,给出了单连通问题、多连通问题及多裂纹问题的具体求解过程及算式.      

弹粘塑性圆管中动应力集中的数值计算研究

本文采用沿次特征线积分方法,求解纵向冲击载荷作用下弹粘塑性圆管的动应力集中问题。数值计算结果表明:动应力集中的发生位置取决于圆管的壁厚与外环半径之比,圆管内各点最大拉应力中的极值依赖于冲击载荷的升载时间及圆管的材料特性。本文研究了避免发生动应力集中的条件,并同相对应的圆柱体的数值计算结果进行了比较。     

带边框承重墙板的应力分析

本文讨论周界用边框加固的承重墙板局部应力集中现象和整个应力分布情况.所用方法是以满足板的双调和方程为基础,运用最小余能原理,达到板与框架的位移协调一致.