STW缺陷对碳纳米管屈曲性能的影响

通过分子动力学模拟研究了扶手椅形和锯齿形含缺陷单壁碳纳米管(SWCNT)的轴向压缩特性,对单原子空位缺陷和stone-thrower-wales (STW)型缺陷对SWCNT轴压屈曲行为的不同影响进行了对比研究.研究结果表明:相比于含单原子空位缺陷的碳纳米管,尽管含STW缺陷的碳纳米管外型上更接近完善管,但是STW缺陷对SWCNT屈曲性能的影响与单原子空位缺陷所产生的影响极为接近.对由含缺陷SWCNT嵌套而成的双壁碳纳米管的轴压屈曲行为进行了分子动力学模拟,得出了很好的模拟结果.     

缺陷对单层碳纳米管轴压屈曲性能的影响

采用分子动力学方法,分别对含单、双原子空位缺陷的扶手椅形单层碳纳米管及其完善结构进行轴向压缩的数值模拟,对比两种长度纳米管在不同温度下的承载性能.模拟结果表明:温度越低、碳纳米管越长,完善纳米管屈曲强度的温度依赖性越显著;管壁缺陷显著降低了单层碳纳米管的承载能力,而且含缺陷碳纳米管的屈曲性能对温度变化并不敏感.     

支座腐蚀对钢板梁桥屈曲和承载力的影响

为研究钢板梁桥支座处局部腐蚀对结构屈曲变形和承载力的影响,选取了加劲肋和腹板腐蚀与下翼缘和腹板腐蚀两种复合腐蚀类型,建立了钢板梁桥局部腐蚀的有限元模型.分析了不同腐蚀面积和厚度腐蚀率情况下的结构屈曲变形和承载力特征,讨论了各种情况下屈曲和承载力性能存在差异的原因,研究了加劲肋和下翼缘腐蚀对于结构变形和承载性能的影响.结果表明:加劲肋和下翼缘腐蚀均会导致腹板的屈曲幅度增大,但下翼缘腐蚀对腹板变形的影响更大;腐蚀面积和厚度腐蚀率的增加均会导致结构变形增大和承载力降低,但厚度腐蚀率的影响更大;相比于下翼缘腐蚀,加劲肋腐蚀时结构极限承载力和后屈曲承载力的降低程度更大.     

管结点柔性对杆件屈曲载荷的影响

海洋平台的导管架的管结点具有一定的柔性,其柔性大小对杆件的屈曲有影响,这种影响是复杂的。本文提出一种工程计算方法,导出基本方程;给出工程计算图表,可以简明地计算管结点柔性对杆件屈曲的影响。     

原子空位缺陷对扶手椅形单层碳纳米管轴压屈曲性能的影响

采用分子动力学方法,分别对含单、双原子空位缺陷的扶手椅形单层碳纳米管及其完善结构进行轴向压缩的数值模拟,对比两种长度纳米管在不同温度条件下的承载性能.模拟结果表明,温度越低、碳纳米管的长度越长,完善纳米管屈曲强度的温度依赖性越显著.管壁缺陷显著降低了纳米管的承载能力,而且含缺陷碳纳米管的屈曲性能对温度变化并不敏感.     

初始缺陷和轴力对变截面H型钢梁屈曲性能的影响

薄壁H型钢梁的相关屈曲性能研究是进行其稳定设计的基础.作者以ANSYS分析软件为工作平台,采用基于SHELL181单元的双重非线性限元方法,对变截面H型钢梁的相关屈曲性能进行了深入研究.以计算获得的构件荷载位移曲线、不同荷载时刻的整体和局部变形形态为研究对象,重点考察了初始几何缺陷模式对等、变截面H型钢梁的相关屈曲性能的影响以及轴力对变截面H型钢梁的相关屈曲的影响.     

含腐蚀及椭圆度缺陷管道的动态屈曲传播研究

通过建立有限元模型对海底管道的真实工况进行数值模拟,计算准静态条件下的管道压溃压力以及屈曲传播压力,并与管道全尺寸试验结果以及DNV-OS-F101规范中的计算结果进行对比,验证模型的准确性;在有限元模型中利用数据传递的方法将准静态条件下管道局部压溃的受力状态传递到动态模型中,并对管道在动态条件下的变形特点进行探究;研究管道腐蚀深度、初始椭圆度以及加载的传播压力对屈曲剖面长度、屈曲传播速度和反向椭圆度等管道动态屈曲传播特征值的影响。研究结果表明:在加载压力较小时,管道屈曲剖面长度随压力增大而减小;管道屈曲传播速度随着压力和初始缺陷的增大而加快;管道反向椭圆度的出现会阻碍屈曲沿管道轴线的传播,管道反向椭圆度随压力增大而增大。     

含初始缺陷管中管侧向屈曲过程中的动态效应研究

随着海洋油气开采深度的逐渐增加,深海石油管道在高温高压运输过程中会存在整体热屈曲现象,而热屈曲的过程中可能会存在动力效应.管中管广泛应用于深海油气输送结构,但是相关整体屈曲试验及动力效应研究很少.本文以初始缺陷波长及幅值作为变参数,对含有初始缺陷的双层管道的试验方法进行了详细介绍,并通过3组试验,对整体热屈曲试验过程中产生的动力效应现象及原因进行了分析,发现初始缺陷波长对整体屈曲过程中的动态效应起到关键作用.基于此,采用ABAQUS隐士动力分析方法建立了双层管道整体屈曲有限元分析模型,并与试验结果进行了对比,验证了模型的准确性.进而分析了管道直径大小、初始缺陷长度以及管土作用对管道屈曲过程中动态效应的产生及影响变化规律,发现了各个因素与管道中点屈曲临界力、侧向弹出速度、侧向位移以及整体动能之间的关系,通过对比分析,找到了径厚比最佳临界点以及缺陷波长与管道长度比值的临界控制点,发现管土作用对整体屈曲动态效应有显著影响,并对产生机理进行了分析,研究成果对深海油气输送双层管道结构的设计及铺设有一定的指导意义.     

6005 A铝合金的表面损伤对其耐海水腐蚀性能的影响

以6005A铝合金商品实际产生的表面少缺陷、多缺陷试样,以及作为比较的完全去除商品表面膜的人工磨制的三种不同表面状态试样为研究对象,研究铝合金商品表面的实际损伤对其耐海水腐蚀性能的影响及其腐蚀电化学行为.通过场发射扫描电镜和激光共聚焦扫描显微镜对具有不同表面状态的6005A铝合金表面形貌和粗糙度进行了表征,表明铝合金商品实际产生的表面缺陷主要为划伤,体现在随着表面缺陷的增多,表面粗糙度Ra明显增大,表面粗糙度Ra大小可以定量描述表面损伤的严重程度.6005A铝合金在NaCl质量分数3.5％的模拟海水溶液中发生全面腐蚀和点蚀,表面缺陷越多,粗糙度越大,耐蚀性越差;电化学测试结果表明,表面缺陷越多,粗糙度越大,腐蚀电位越低,腐蚀电流密度越大,耐蚀性越差.6005A铝合金表面损伤对其耐海水腐蚀性能产生影响的原因为:表面损伤造成铝合金商品原表面膜被破坏,表面缺陷越多,粗糙度越大,表面膜的破坏和表面塑性变形越严重,铝元素会因为被活化而迅速溶解,有着更高的腐蚀速率,而缺陷较少表面有较为均匀致密的氧化膜,对基体有着较好的保护性.     

各项参数对环形板振动屈曲点的影响

采用突变理论建立了变厚度环板系统的突变模型，分析了讨论了动力荷载幅值，材料的密度，板厚比参数，泊松比，以及板的固有频率对振动屈曲点的影响。     

各项参数对环形扳振动屈曲点的影响

采用突变理论建立了变厚度环板系统的突变模型。分析讨论了动力荷载幅值，材料的密度，板厚比参数，泊松比，以及板的固有频率对振动屈曲点的影响。     

碳纤维长丝屈曲排布对电磁波屏蔽性能的影响

基于所提出的屈曲排布模型制作了碳纤维屏蔽材料,探讨了辐射源频率、屈曲波幅和行间距对其在微波段电磁波(EMW)屏蔽性能的影响.结果表明,辐射源频率因素影响显著,且屈曲排布碳纤维屏蔽材料在1.4～2.0GHz频段内具有良好的屏蔽效果;屈曲波幅和行间距对屏蔽性能影响显著,屈曲波幅为2 H(H为厚度)和行间距为5mm的试样,在测试范围内屏蔽效果相对最优;碳纤维含量的增加对屏蔽性能的影响并不显著.     

轴向压力对螺旋屈曲管柱强度安全性影响分析

为校核螺旋屈曲管柱的强度安全性,基于弹簧理论与第四强度理论,推导出螺旋屈曲状态下管柱内、外侧相当应力的计算公式,并以油田常用规格油套管为例,探讨了轴向压力对管柱内、外侧最大相当应力的影响。算例结果表明,螺旋屈曲管柱内侧最大相当应力恒大于外侧;管柱内、外侧最大相当应力随轴向压力的增大而增大。轴向压力由200KN增大至800KN时,管柱内、外侧最大相当应力分别增大170%和413.8%。研究弥补了传统管柱力学分析的不足,提供了螺旋屈曲管柱安全性研究新方法,同时也可为现场安全施工提供参考。     

横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响

为研究横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响,探究提高输送系统工作稳定性的方法,采用以颗粒动力学为基础的双欧拉模型和Fluent软件对横向摆动工况下的扬矿管内固液两相流进行模拟仿真,研究摆幅对管道压力损失梯度、出口处颗粒平均体积分数、颗粒体积分数沿径向分布以及颗粒轴向速度分布的影响。研究结果表明:管道摆动使压力损失梯度和出口颗粒平均体积分数呈周期性变化,摆幅越大,二者幅值变化越剧烈;随摆幅的增加,颗粒体积分数沿径向分布不均匀程度越严重,离管壁越近,颗粒聚集程度越高,最高体积分数达到30%;除管壁附近外,摆动工况下颗粒轴向速度沿管径基本呈线性分布,摆幅越大,轴向速度径向分布梯度越大,径向不对称性越严重。     

构配件性能缺陷对模板支撑体系承载性能的影响

目的 研究构配件性能缺陷对扣件式模板支撑体系稳定承载力的影响,为实际工程中具有性能缺陷构配件在支撑体系中的布置方式提供参考。方法 编写Python脚本驱动ABAQUS,实现不同数量立杆在不同程度性能缺陷因素作用下承载性能的随机有限元分析,分别探讨单因素和多因素不同性能指标深/浅层次耦合对体系稳定承载力的影响,并根据计算结果反向输出每种工况最高/低承载力下缺陷构配件的空间分布及其失稳模式。结果 存在性能缺陷的构配件分布位置(从立杆排数上看)以满排且集中的状态出现,架体稳定承载力达到最低;不同构配件性能缺陷及抽样比例下支撑体系失稳模式会发生变化。结论 支撑体系搭设过程中存在缺陷的构配件应搭配、分散间隔使用,尽量避免具有缺陷的构配件满排、紧邻地出现,防止构配件由于弱稳定方向重叠而引发整体失稳倒塌。     

Stone-Wales缺陷对碳纳米管电学性能的影响

运用非平衡格林函数结合局域密度泛函理论,对含有Stone-Wales缺陷的(5,5)金属型单壁碳纳米管(SWCNT)的局域态密度和透射概率进行研究,计算结果表明stone-Wales缺陷导致部分电子态定域化.这些位于价带和导带的定域态对电子的散射作用十分明显.此外,(5,5)金属型SWCNT因管束效应而出现约0.1eV的赝隙,计算结果证明SWCNTs之间电势场的微扰作用是产生赝隙的主要原因,并导致透射系数发生突变.     

轴心受压高强焊接圆钢管局部屈曲性能研究

建立四种屈服强度圆管短柱的有限元模型,和既有的试验数据对比,验证了圆管的细长极限,并评估了局部屈曲对极限承载力的影响.对圆管残余应力的类型进行梳理并研究三种主要残余应力模型对Q550、Q690、Q800、Q960圆管极限承载力的影响.研究径厚比与极限承载力的关系,结果表明:随着径厚比的增大,极限承载力明显降低;圆管的长...     

海水温度对深海用环氧涂层防护性能的影响

采用电化学阻抗谱（EIS）技术,研究了环氧重防腐涂层在不同温度海水中的腐蚀电化学行为.结果表明,随着海水温度的升高,涂层体系的涂层电容值的升高和涂层电阻值的降低均加快,说明海水温度的升高,加速了涂层防护性能的下降,加快了基体金属的腐蚀.浸泡初期,在不同温度的海水中,水在涂层中的扩散均符合Fick扩散第二定律,扩散活化能为49.7kJ·mol^-1.随着海水温度的升高,涂层中水的扩散系数增大,涂层吸水达到饱和的时间缩短,但饱和吸水量变化不大.     

不确定初始缺陷加筋板后屈曲性能的区间分析

文章给出了计算求解具有不确定初始缺陷简支加筋板的后屈曲变形的一种计算方法,这种方法使用了冯卡门大挠度理论。并将描述初始缺陷的傅立叶系数视为有界变量,提出了计算后屈曲变形的区间方法。当初始缺陷统计数据较充分时,用概率统计法计算了一定可靠度下后屈曲变形的界限。最后,对两种方法的结果进行了比较,证明了区间方法的适用性。