矩形凹槽管道中激波传播的数值研究

基于二维Euler方程,结合五阶加权基本无振荡(weighted essentially nonoscillatory,WENO)格式以及自适应网格加密(adaptive mesh refinement,AMR)技术对入射激波在矩形凹槽管道内传播过程进行了数值模拟。数值结果清晰地显示了入射激波传播过程中与多个矩形凹槽作用以及在凹槽内变化的整个过程,且与已有的实验结果吻合较好。另外,结果还揭示了入射激波与单个凹槽作用时,会发生绕射产生膨胀波,还会发生碰撞从而诱导反射激波。膨胀波会导致入射激波压力降低,而反射激波则导致其升高,但膨胀波的影响占主导作用,因而入射激波波阵面强度出现振荡下降。     

三参量固体模型粘弹性输流管道的动力特性分析

推导了三参量固体模型粘弹性输流管道的振动微分方程,计算了在不同无量纲松弛系数和弹性常数比下管道的无量纲临界流速和无量纲自振复频率,并给出了前三阶复频率与流速的关系.计算结果表明,质量比、无量纲松弛系数及无量纲弹性常数比对输流管道的动力特性均有影响.     

三参量固体模型粘弹性输液管道的动力特性分析

推导了三参量固体模型粘弹性输流管道的振动微分方程，计算了在不同无量纲松弛系数和弹性常数比下管道的无量纲临界流速和无量纲自振复频率，并给出了前三阶复频率与流速的关系。计算结果表明，质量比，无量纲松弛系数及无量纲弹性常数比对输流管道的动力特性均有影响。     

微分求积法分析具有弹性支承输液管的临界流速

将微分求积方法推广到分析输液管的临界流速,这是一个新的尝试,与其它数值方法相比,该法极易处理具有弹性边界的输液管,另外,由于避免了一系列数值积分的计算,且最终须求解的方程的阶数较低,故计算量较少,精度令人满意,在此基础上,本文还研究了各参数对临界流速的影响。     

天然气管道裂纹稳定扩展问题的分析模型和最小二乘法解答

应用最小二乘法求解了模拟天然气管道裂纹稳定扩展问题的等效染模型，。在Ｗｉｌｌｉａｍｓ等效梁模型的基础上，通过管道裂纹后部截面开裂后变形协调条件。补充了弹性地基对于等效梁的作用，推导出梁的分析模型，并应用最小二乘法求得了裂纹驱动力和位移的解答。其结果与Ｌｅｅｖｅｒｓ所给出的不考虑弹性地基对于梁的作用结果比较，改进了梁模型的计算精度，使裂纹驱动力成为合理的有限值，与已有的试验结果吻合较好。     

Identification of the Exchange Coefficient from Indirect Data for a Coupled Continuum Pipe-Flow Model

Calibration and identification of the exchange effect between the karst aquifers and the underlying conduit network are important issues in order to gain a better understanding of these hydraulic systems. Based on a coupled continuum pipe-flow （CCPF for short） model describing flows in karst aquifers, this paper is devoted to the identification of an exchange rate function, which models the hydraulic interaction between the fissured volume （matrix） and the conduit, from the Neumann boundary data, i.e., matrix/conduit seepage velocity. The authors formulate this parameter identification problem as a nonlinear operator equation and prove the compactness of the forward mapping. The stable approximate solution is obtained by two classic iterative regularization methods, namely, the Landweber iteration and Levenberg-Marquardt method. Numerical examples on noisefree and noisy data shed light on the appropriateness of the proposed approaches.     

基于弯矩修正法的浅水区海底直铺管道允许悬跨长度计算

海底管道悬空问题是管道工程建设中经常遇到的重要问题,当管道的悬跨长度达到一定值时,管道较容易失稳,而悬空油气管道失稳破坏导致的后果往往非常严重,因此需要对悬空的海底管道进行定期的维护和处理,但由于海上作业难度大,针对悬空管道的治理成本非常高,因此可考虑对处于悬空但在安全允许悬空范围内的管道暂时不进行加固,此时就需要计算管道的允许悬跨长度,为管道的治理提供依据。由于我国油田大多建设在近海地区,因此在考虑管道的悬空问题时需考虑浅水区波浪的特点。本文考虑浅水区波浪的非线性影响,推导得到浅水区波浪场内任意一水质点的水平流速和竖向流速计算公式,并根据该公式和Morison方程,进一步建立了管道悬跨水动力载荷的表达式,最后基于弯矩修正法,提出浅水区平铺海底管道允许悬跨长度计算公式。根据工程实例,结合本文研究,计算得到该工程所在海区平铺管道允许悬跨长度。     

分布式光纤布拉格光栅在油气管道检测中的应用

阐述光纤布拉格光栅温度应力传感器的工作原理及光栅中心波长的移动探测解调原理,分析光纤布拉格光栅传感器在油气管道监测系统中的应用和前景。     

埋地管道随机振动的摄动分析

埋地管道的材料特性和沿线的土壤性质存在差异，对这种差异性采用随机参数描述有一定的合理性，因此在管道的随机振动分析中考虑结构参数的随机性是必要的，对于管道的抗震设计具有现实意义。对于在空间相关的地震地面随机激励下的埋地管道，将结构参数看作是随机变量，采用摄动分析法，推导了随机响应的相关函数和功率谱密度函数的解析表达式，大大方便了工程应用。针对某输油管道，给出了计算结果。     

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．