异径管冲蚀失效流固耦合数值模拟

为了解决流固耦合问题中的物体大幅度运动带来的困难,采用ale(arbitrarylagrange-euler)动网格方法跟踪自由表面上浮体的运动。计算表明:浮体在无粘流体中的垂荡与弹簧-物体的振动模型理论解符合得较好;浮体在粘性流体中的自由横摇为阻尼运动,其横摇角度随时间的增加而减小,且在不同初始角度下运动系统的固有周期相当。在有外力力矩激励时,外力力矩的周期与系统的固有周期相当时浮体横摇运动趋于共振状态,运动幅度最大。计算结果验证了计算程序的可靠性与精度。本文方法为ale方法应用于流体-多浮体耦合运动分析奠定了基础。

以某邻近隧道的基坑工程为对象,建立三维有限元分析模型,采用流固耦合的方法对基坑降水与开挖施工全过程进行了模拟。得到了基坑降水与开挖等过程造成邻近隧道的位移及应力响应,验算了隧道结构配筋,分析了排桩支护设计的可靠性。

强冲积河流过程泥沙运动非常活跃、河床变形快,与水流之间存在强烈的相互作用.传统的基于简化控制方程的非耦合数学模型违背了基本守恒律,只能近似地适用于弱冲积河流过程.建立普遍适用于强、弱冲积过程的二维水沙耦合数学模型,将现有对不可冲刷床面浅水二维流动的、可以捕捉激波和接触性间断的waftvd二阶数值方法扩展至可冲刷床面浅水二维水沙运动问题.应用该耦合模型研究了典型冰湖溃决洪水过程.

冷热原油顺序输送过程中影响接触区内两种油品混油特性的因素诸多,如:流速、温度、油品物性、沿线长度、输油次序等。基于fluent软件仅对顺序输送过程中混油界面通过偏心异径管时的混油特性进行模拟分析。研究结果与等径管混油特性相比较并总结其变化规律,可应用于优化实际输送过程中的运行参数。

研究高质量clam钢管件的成形性能对聚变堆管路系统制造具有重要意义。利用有限元方法对clam钢异径管冷成形过程进行了数值模拟。研究了成形过程中速度矢量的变化情况,并分析了异径管成形过程中的应力、应变分布及冲头推力变化;使用摩擦系数较小的表面涂层对管坯润滑处理后进行了冷成形。研究表明,在几何尺寸及厚度分布方面,实验结果和模拟结果吻合。因此,数值模拟结果较好地预测了clam钢异径管的实际成形效果。

对抚顺石化三厂白油车间一在役异径接管的开裂进行失效分析,包括开裂部件的断口观察、材质的化学成分分析、金相组织检验和力学性能测试。得出的结论是:异径接管在长期服役中,由于受迫振动而造成疲劳开裂。

隧道施工破坏了原有的岩体平衡,可能引发塌方、突水等安全问题,为了评估隧道建设的安全性,基于三维稳定渗流问题的基本控制方程,对铜锣山隧道全线的开挖和支护方案进行了三维流固耦合模拟,在应力、应变、渗流分析的基础上,评估了隧道建设发生岩爆、坍塌、突水灾害的风险,预测了可能出现大变形和突水灾害的工段,对于隧道安全建设具有指导意义。

为研究高强钢板的热冲压成形性,采用abaqus软件对高温下22mnb5高强钢板沟槽形件冲压成形进行了数值模拟研究.建立了基于热力耦合的弹塑性有限元模型和热成形下的材料模型,通过对沟槽形件热成形进行数值模拟,考察了压边力、模具间隙和凹模圆角半径等工艺参数对热成形时温度分布和回弹的影响,给出了热成形中产生回弹的机理,确定了合适的工艺参数,通过热成形试验验证了数值结果的可靠性.

为了研究掺杂结构为p+-p-n-n+的半导体断路开关的ns脉冲截断机理,根据流体力学方程和全电流方程推导出半导体断路开关内部载流子运动满足的电流-电压关系表达式,提出了一种外电路方程和载流子流体力学方程联立求解的1维耦合数值模型。采用该模型对半导体断路开关的ns脉冲截断过程进行了数值模拟,模拟结果表明:在截断过程中,n-n+结处的载流子数密度首先开始明显降低,并出现高电场,随后p+-p结处也出现类似现象,随着载流子的抽取,高电场区域向p-n结处快速移动,最终在p-n结处完成截断,而基区载流子数密度在截断前后无明显变化。

简明列出了国内外异径管的标准体系及21个异径管失效事故，从失效分析和理论研究方面综述了国内外对异径管的研究概况。

异径管的标准及其失效分析

介绍了国内外常用异径管标准体系,从管件、焊接、冲蚀、爆裂、应力腐蚀等方面分析了30起由异径管失效而引起的安全事故案例;从失效分析和理论研究方面综述了国内外异径管的研究概况。

随机介质固热耦合数学模型与岩石热破裂数值实验——随机介质固热耦合数学模型与岩石热破裂数值实验

通过对旋流泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均方程、双方程湍流模型并结合simplec算法对其内部三维固液两相流场和清水单相流场进行了数值计算,得到了固相不同体积浓度、不同流量下的分布规律,并研究了外特性的变化规律。模拟结果表明:固相在叶片工作面分布较多;在叶轮里离后盖板越远,浓度越高;无叶腔分布浓度大于叶轮分布浓度;固相浓度的增加会引起扬程的减小。

压力管道系统中存在流体和结构之间的耦合。对压力管道的流固耦合现象进行分析,建立了流固耦合的有限元数学模型,运用有限元软件ansys模拟流体介质通过管道弯头,对压力管道弯头在不同约束条件下的流固耦合现象进行了数值模拟计算,并进行了压力,温度,流线型分析等。计算结果表明流固耦合作用对压力管道系统的运行有重大影响,验证了压力管道考虑流体介质、速度、压力的影响,并为特种设备的制造提供了设计方向和重点检验方向。

核废料地质贮存介质黏土岩的三维各向异性热-水-力耦合数值模拟——为了解黏土岩在放射性废料长期贮存中的热一水一力耦合过程，结合monttem核废料贮存地下岩石试验工程中黏土岩各种物理量的各向异性特点，应用多孔介质力学耦合理论研究了该黏土岩在加热和冷却...

文章以长沙市湘江大道浏阳河水下隧道工程为依托,改进了以往数值方法在反映隧道流固耦合效应方面的不足,建立了同时反映岩土体力学特性和水体流动规律的流固耦合模型,基于弹塑性流固耦合效应,对明挖段基坑开挖进行了三维数值模拟。从而揭示出:基坑开挖至预定深度后,由于岩土体内渗流尚未达到稳定状态仍会继续发展,基坑变形及支护结构受力还会继续增长。这一研究结果为基坑支护及安全施工提供了技术支持。

根据冻土水热力耦合数学模型，数值模拟了输冷管道附近土体冻结过程的温度场、水分场、应力场，并给出了土体冻胀位移，得出冻土水热力三场的耦合关系。

沟槽异径管固是一种重要的管道连接配件，它主要用于连接两种不同直径的管道，以实现管道系统的连通和稳定。

利用有限元软件pro/mechanica对一失效的异径管进行了静力学分析,得到了异径管应力分布图,找到了异径管失效的原因。在此基础上对异径管的结构进行了改进,并运用pro/mechanica软件对异径管进行了强度校核,结果表明,结构改进后异径管的强度能够满足使用要求。

气液两相流经t型管后,两相介质在各自分支管内相态分布不均,严重时支管内可能只有气体,而主管内为气液混合物。借助cfd软件数值模拟了不同时刻分支处的流动情况,得到了分支管内油气分离特性。结果表明:油气流经t型分支管时,会在支管处出现气液分离现象,离分支口越近,分离现象越明显;当距分支口一定距离时,几乎没有分离现象。

异径管的标准及其失效分析_陈孙艺