海底管道在铺设过程中的受力及运动分析

海洋管道在许多场合是处于在很长的段落上没有支承的状态。这种状态下的管道一般受力严重,其运动、变形和应力等应得到充分的估算。本文以用铺管船进行铺设的管道为例作了这种计算。运动方程借助于弹性力学中杆的理论得到,其最一般情况是含有十三个变量的强非线性微分方程组,且具有边界层性质。     

海底管道铺设的力学分析

海底管道铺设是近海工程建设中的重要环节．由于铺管问题的控制方程具有较强的非线性，加之边界可动，所以问题的求解比较困难．本文采用奇异摄动法较好地解决了这一问题，并与有限元解作了比较．     

海底管道铺设分析的子结构方法

深水S型铺管涉及三维空间的大变形和接触分析,由于收敛速度慢而导致求解困难.为克服这个问题,本文提出了一种子结构方法;通过凝聚托管架内部结点自由度,铺管问题可在二维空间表述和求解.本文方法具有快速收敛的特点,可对铺管问题进行广泛的参数研究.     

金刚石锯片在锯切过程中的受力与失效分析

对金刚石锯片在锯切过程中的受力及弧区内直接参与切削的金刚石数量进行了测量和估算,并分析了节块表面抛光和微破碎金刚石比例与锯片寿命和效率之间的关系,结果表明：单颗粒金刚石的受力远低于其静压强度;其低强度失效的原因是锯切过程中金刚石晶体内产生的热应力。     

烟囱倾倒过程受力分析

本文在分析烟囱倾倒运动规律和倾倒过程的内力分布的基础上,给出了任意时刻烟囱内力分布的计算公式．指出烟囱在倾倒过程中发生破坏是由弯矩造成的,剪应力不构成对烟囱的破坏     

飞行弹射救生中的上肢受力及甩打运动研究

本研究了在弹射救生中,飞行员未脱手时上肢的受力状况,以及脱手以后上肢的自由甩打运动。建立了上肢三刚体七自由度的模型,用虚位移原理建立了脱手前上肢约束力的方程,用Ｋａｎｅ方法建立了脱手后上肢自由甩打运动的动力学方程,研究了各种弹射状态下上肢的受力情况及上肢的运动规律。     

基于插值函数的海底管道多点提升分析

建立海管多点提升的力学模型，用多项式插值得到各种提升状态下的变形和内力．和现有方法相比，该法编程简单，易于实现，能满足工程的计算精度．     

海底埋设双层管道的温度应力及变形的计算

本文讨论了海底埋设双层管道的分析方法，所得结果可供工程计算参考     

模拟盾构掘进过程中的刀盘受力研究

为了探索盾构掘进机刀盘的掘进机理和刀具受力特点,依据实际土压平衡盾构机的基本结构,按比例缩小设计了模拟盾构刀盘掘进实验装置,并在不变刀具外形的前提下,研制了刀具与传感一体化的刀具传感器.该装置既可测量刀盘轴向推力、扭矩也可测量刀具切削阻力.实验证明了所研制的刀具传感器的有效性,具有挖掘和监测挖掘时的切削阻力双重功能,且解决了切刀中多个力耦合问题,能够分别测量切刀的切削力和轴向阻力.实验结果显示刀具的切削阻力和轴向阻力随所在位置半径增大而增大,且两者基本成线性关系.     

全长粘结锚杆在岩质边坡中的受力形式分析

基于空间一点受力的位移解形式——Mindlin 位移解, 结合已有文献对节理面位置处全长粘结锚杆受力的假想形式, 将边坡下滑力简化为作用在锚杆上的集中力, 推导出锚杆沿杆长方向的轴力、剪应力的表达形式. 将推导结果在岩质边坡中进行应用, 得出不同岩体类型岩质边坡锚杆沿杆长方向受力的轴力、剪应力图示.     

锻压操作机夹持长棒料随动过程动态受力分析

研究了锻压操作机夹持长棒料锻件锻压随动过程中夹钳的受力状态。利用拉格朗日方程及有限元方法建立了包含操作机及其锻件的总体动力学方程。操作机系统建立为端部悬挂质量弹簧的Euler-Bernoulli梁模型,随动过程中因为梁上节点位移激励引起操作机系统的瞬态振动。计算结果与LS-DYNA显式有限元模型结果进行了比对,吻合良好。结果表明,对于长棒料锻件,液压机锻压的位置对操作机的动态受力有着十分显著的影响。     

垂直提升管道输送过程流固耦合分析

以垂直提升管道的下管道支撑点为研究对象,用有限元方法对固液两相流输送过程中的流固耦合作用进行应力与位移计算。建立了管道和流体有限元模型,利用ADINA-FSI流固耦合模块进行求解;针对不同启动时间、不同约束条件、不同输送浓度、不同输送速度工况下管道铰接点的应力和位移进行分析。结果表明:随着两相流输送浓度和速度的增加,管道应力和位移也相应地增加;启动时间越短,管道应力和位移也越大;柔性连接时管道铰接点应力和位移远大于固接时的应力和位移。     

颗粒物质在黏性流体中运动过程的数值分析

为了研究颗粒物质在黏性流体中整个下落过程的运动规律,对不同半径的颗粒物体运动过程进行了数值模拟分析。在给出颗粒物质下落过程模型的基础上,考虑黏性流体对颗粒物质的黏滞阻力,并通过受力分析建立了下落运动微分方程;利用计算机数值分析了不同半径的颗粒物质在同一种黏性流体中下落速度、入潜深度随时间变化的情况,并分析了不同半径的颗粒物质下落达到的稳态速度与所消耗时间的变化关系。计算结果表明：当颗粒物质半径 r<1mm 时,其在黏性流体中的下落距离与时间近似呈线性关系;随着颗粒物质尺寸的增加,其下落距离会呈现非线性增加;当颗粒物质半径 r>2mm 时,其达到稳态速度后的入潜深度与颗粒物质的半径呈非线性变化,且颗粒物质越大,达到稳态速度后的入潜深度越深;颗粒物质在黏性流体中下落后达到的稳态速度与颗粒物质的半径并非呈线性关系,且颗粒物质越小,达到的稳态速度越小,与黏性流体的深度无关,其相应入潜深度与所需时间呈非线性关系。     

水底管道抛石加固过程的DEM-SPH耦合分析

水底管道的抛石加固过程是典型的颗粒-流体耦合问题.采用DEM-SPH耦合方法模拟颗粒-流体系统,其中离散元方法(DEM)用于模拟落石,光滑粒子流体动力学方法(SPH)用于模拟流体.通过三维Voronoi切割算法生成不规则形状的多面体,并基于闵可夫斯基原理构造扩展多面体形态的落石单元.通过SPH的边界排斥力模型计算颗粒与...     

螺旋压榨机的受力分析及平衡问题

对螺旋压榨机的受力分析问题进行了详细的讨论;用平衡方程、虚位移原理和类比的方法推导出螺杆旋进与旋出时驱动力偶矩与压力的关系及自锁条件;并将有关结论推广到其它螺旋机构.     

基于室内实验的海底渗漏甲烷气泡运动行为及吸附回收研究

海底甲烷渗漏可能会影响海洋环境,乃至影响全球气候和碳循环,但目前人们对渗漏甲烷在海水中的运动行为了解有限。本文基于水体甲烷释放室内实验,研究了不同甲烷渗漏条件下的甲烷气泡行为及其运动特征。结果显示,甲烷气泡在上浮过程中发生合并、分离和破碎,运动轨迹呈“S”形;气泡尺寸及上浮速度随释放气体流量增大而增大;气泡运动还受水中障碍物影响,具体作用与释放气体流量、障碍物表面粗糙度及形态有关。采用日本水合物试采数据开展甲烷喷发式释放模拟实验发现,短期释放大量甲烷会引起水流速度和动压力显著增大。此外,水体甲烷吸附实验表明,经白炭黑疏水处理后,活性炭吸附甲烷能力可提高5%。     

气泡在液体中运动过程的数值模拟

本文用数值方法预测气泡在液体中的百定常运动。运用位标函数进行界面的隐含跟踪并且与有限体积法相结合构成一种可行的计算方法。本文方法允许在界面处存在很大的物性差，而且较容易将表面张力引入控制方程。我们对气液两相流中单个气泡的运动进行了计算，得到了与实验结果符合很好的数值结果。     

温排水在潮流中的运动特性及工程应用

应用温差水力学机理,提出火（核）电站冷却水工程布置设计原则并给出应用实例．     

炮弹头螺受力分析及联接方式改进

运用受力分析的方法,对弹丸头螺在全弹道过程中的受旋力进行分析,提出头螺与弹炸联接方式的改进意见,并通过试验予以验证,为某型榴弹的安全生产解决了一个实际问题．