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管道破损诱发地面沉降细观模拟与影响因素分析
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作者 孙志亮 邵敏 +4 位作者 王叶晨梓 刘忠 任伟中 柏巍 李朋 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期507-518,共12页
为研究砂土在管道破损渗流侵蚀作用下的运移流失过程,探寻产生地面沉陷的主要影响因素,采用颗粒流(particle flow code,PFC)与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)耦合的方法,针对水管直径、破损孔洞尺寸、水管埋置深度、... 为研究砂土在管道破损渗流侵蚀作用下的运移流失过程,探寻产生地面沉陷的主要影响因素,采用颗粒流(particle flow code,PFC)与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)耦合的方法,针对水管直径、破损孔洞尺寸、水管埋置深度、砂土内摩擦角以及地下水深度5个因素,按3水平设计正交试验,开展细观数值模拟。数值试验结果发现,砂土地面沉陷呈V形漏斗分布,沉降槽随着时间增长在横向与竖向拓展。正交试验结果的极差分析与方差分析表明,地下水深度hw对沉降槽深度影响最大且显著,地下水越深,沉降槽深度越小。影响因素排序其次是破损孔洞直径d,随后是砂土内摩擦角φ与水管直径DN。水管埋置深度hs对沉降槽深度影响不明显,在此基础上,提出了不同条件下管道破损渗漏诱发地面沉陷范围的估算公式。研究结果可为市政水管防路面塌陷设计提供参考。 展开更多
关键词 管道渗漏 地面沉陷 离散元-计算流体动力学 数值模拟 正交试验
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航空导管自增强工艺参数优化及疲劳性能测试
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作者 屈力刚 赵子惠 李铭 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期99-106,共8页
作为航空发动机能量传输的重要通道,航空高压导管的疲劳强度与可靠性直接影响着飞机的飞行性能和服役寿命。基于三剪统一强度准则,采用能够考虑材料应变硬化和包辛格效应的双线性随动强化模型,建立了典型航空高压导管自增强处理的有限... 作为航空发动机能量传输的重要通道,航空高压导管的疲劳强度与可靠性直接影响着飞机的飞行性能和服役寿命。基于三剪统一强度准则,采用能够考虑材料应变硬化和包辛格效应的双线性随动强化模型,建立了典型航空高压导管自增强处理的有限元仿真模型。分析不同材料导管自增强处理后残余应力的分布规律,对不锈钢导管的疲劳寿命进行仿真分析和试验验证,计算航空高压导管的内外径比和弯曲角度对自增强处理的力学响应结果。结果表明,与其他材料相比,经自增强处理后的钛合金导管获得了较好的残余压应力状态;得到了残余压应力随径比与弯曲角度的变化规律,确定了导管获得最佳自增强处理效果时的径比与弯曲角度的范围,以及导管上存在多个弯曲角度时自增强压力的确定方法,为自增强工艺在航空高压导管中的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 航空导管 自增强 残余应力 疲劳测试 弯管
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深层高温高压储层加重瓜尔胶压裂液的摩阻特性
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作者 张景臣 庞娟 +5 位作者 翟怀建 郭晓东 邱士鑫 张凤娟 张成生 石磊 《油田化学》 北大核心 2025年第2期222-226,253,共6页
针对深层油气储层因高温低渗、闭合应力高引发的地面泵注施工压力高、排量受限等工程难题,文章自主设计搭建了高流速全尺寸摩阻测试装置,并以无机盐与有机盐复合加重的瓜尔胶压裂液体系为研究对象,系统探究了不同加重剂类型与浓度对压... 针对深层油气储层因高温低渗、闭合应力高引发的地面泵注施工压力高、排量受限等工程难题,文章自主设计搭建了高流速全尺寸摩阻测试装置,并以无机盐与有机盐复合加重的瓜尔胶压裂液体系为研究对象,系统探究了不同加重剂类型与浓度对压裂液摩阻特性的影响规律。研究结果表明,加重盐水的摩阻随盐浓度升高及流速增加呈显著上升趋势,且无机盐体系的流速敏感性显著高于有机盐体系;瓜尔胶基液在低加重(密度1.20~1.35 g/cm^(3))条件下,因离子抑制效应导致摩阻降低,而在高加重(密度≥1.40 g/cm^(3))时,由于离子强度与交联网络位阻的协同作用,摩阻呈现反转上升现象。在交联动力学层面,有机盐加重体系在低浓度下可加速交联反应并提升摩阻,而高浓度环境因pH值调控作用抑制交联进程,延缓摩阻增长速率。冻胶摩阻特性受加重剂浓度阈值调控显著,有机盐体系在密度为1.40 g/cm^(3)时,因流型转变致使摩阻增幅趋缓。本研究成果可为深层油气藏压裂液体系的耐盐加重设计与低摩阻工程优化提供数据参考。 展开更多
关键词 加重胍胶压裂液 管道摩阻 摩阻测试装置 高速流动
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滑坡作用下管道变形破坏机理的离心模型试验 被引量:1
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作者 高建章 潘禹臣 +5 位作者 汤明高 朱建平 朱治儒 赵欢乐 时建辰 唐茂 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期656-666,共11页
滑坡是导致山区油气管道变形破坏失效的主要因素之一,且具有危害大、影响范围广的特点。本文开展了滑坡作用下管道变形破坏的离心机模型试验,获取了土压、管道应变和位移数据的实时变化曲线,得到以下研究结果:(1)管道横穿滑坡时为整体弯... 滑坡是导致山区油气管道变形破坏失效的主要因素之一,且具有危害大、影响范围广的特点。本文开展了滑坡作用下管道变形破坏的离心机模型试验,获取了土压、管道应变和位移数据的实时变化曲线,得到以下研究结果:(1)管道横穿滑坡时为整体弯曲-局部屈曲、两端张拉变形的破坏模式;纵穿滑坡时为整体弯曲-后缘拉张、坡脚压缩、剪出口附近屈曲变形破坏模式。(2)揭示了滑坡与管道相互作用机理,管道和土体在滑坡变形破坏过程中由于材料特性不同,将会有协调变形和非协调变形阶段。(3)分析了在滑坡作用下,不同敷设方式的管道失效破坏模式,最终得出在坡体滑塌之前,管道已破坏失效,但在管道纵穿滑坡体时,滑坡对管道变形的影响滞后且影较小,建议监测预警应以管道应变等作为监测预警指标。研究结果可为油气管道敷设、工程防护设计及监测预警提供技术支撑。 展开更多
关键词 油气管道 滑坡 离心模型试验 变形破坏 机理
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管道缺陷激光无损检测方法综述
5
作者 孙洪宇 裴伟尧 +3 位作者 邱舒淇 蔡智超 彭丽莎 黄松岭 《中国测试》 北大核心 2025年第9期1-14,共14页
管道作为能源、化工、核电等关键领域的核心基础设施,其结构完整性对系统安全与稳定运行至关重要。然而,管道在服役过程中受极端温度、恶劣环境影响,极易萌生裂纹、腐蚀、变形等多种结构缺陷,其运行安全受到严重威胁。传统无损检测技术... 管道作为能源、化工、核电等关键领域的核心基础设施,其结构完整性对系统安全与稳定运行至关重要。然而,管道在服役过程中受极端温度、恶劣环境影响,极易萌生裂纹、腐蚀、变形等多种结构缺陷,其运行安全受到严重威胁。传统无损检测技术在管道检测中普遍存在精度低、效率低、复杂环境适应性差等问题,而激光无损检测技术凭借其非接触、高精度、高效率和强适应性等优势,在管道缺陷检测领域展现出巨大的应用潜力。该文阐述管道缺陷的类型、成因及传统检测方法的原理与特点,综述激光超声检测、激光点云、分布式光纤传感等主流激光无损检测方法的原理、技术特点和发展现状,分析当前激光无损检测技术面临的挑战,并展望未来发展方向。 展开更多
关键词 管道 缺陷 激光 无损检测
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多因素协同作用的PE管道损伤数值模拟研究
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作者 汤文亮 燕集中 +3 位作者 沈利民 杨洪 吴胜平 王国新 《中国塑料》 北大核心 2025年第5期63-69,共7页
基于ABAQUS软件,开展了近线占压、地面沉降、管道内压、管道埋深及环境温度协同作用的聚乙烯(PE)管道损伤数值模拟工作,通过设计正交试验,研究不同因素对管道损伤的影响贡献度。结果表明:在多因素协同作用下,管道受到轴向拉伸和径向弯曲... 基于ABAQUS软件,开展了近线占压、地面沉降、管道内压、管道埋深及环境温度协同作用的聚乙烯(PE)管道损伤数值模拟工作,通过设计正交试验,研究不同因素对管道损伤的影响贡献度。结果表明:在多因素协同作用下,管道受到轴向拉伸和径向弯曲,在占压区边缘出现最大Mises应力及最大管道横截面变化率。通过正交试验分析,发现在近线占压及管道周边土壤沉降同时发生时,地面占压为PE管道损伤的主控因素,地面沉降则对管道损伤影响有限。 展开更多
关键词 聚乙烯管道 近线占压 地面沉降 正交试验 数值模拟
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管道连接对某典型门式抗震支吊架抗震性能影响试验研究
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作者 姜涛 黄杨 +3 位作者 刘荣恒 赖正聪 戴君武 陈兰生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期590-595,共6页
管道系统在地震过程中保持完好是重要建筑保证其建筑功能完整性的基本条件,然而抗震支吊架作为供水管道系统中常用抗震措施之一,现有抗震支吊架抗震性能研究基本未考虑管道连接,针对考虑管道连接影响的抗震支吊架抗震性能及易损性鲜有... 管道系统在地震过程中保持完好是重要建筑保证其建筑功能完整性的基本条件,然而抗震支吊架作为供水管道系统中常用抗震措施之一,现有抗震支吊架抗震性能研究基本未考虑管道连接,针对考虑管道连接影响的抗震支吊架抗震性能及易损性鲜有研究。为研究是否考虑管道对抗震支吊架抗震性能的影响,选取重要建筑中常用的某型门式抗震支吊架作为研究对象,分别对两种试件进行了拟静力试验,通过试验对两类试件的破坏模式及力学性能进行了研究;同时针对目前抗震支吊架易损性分析中所使用的工程需求参数尚有待商榷这一问题,使用了可同时考虑抗震支吊架承载能力及其变形能力的能量值作为工程需求参数对两类试件的易损性进行了对比研究。结果表明:管道对抗震支吊架力学性能及易损性的影响较大,不考虑管道影响试件的变形能力仅为考虑管道影响试件的0.58倍,试验中不考虑管道影响而直接对其余部件进行加载并将所得数据用于建筑结构韧性评估中,会导致评估结果存在过于保守的问题,建议针对抗震支吊架的拟静力试验中考虑管道影响以获得更为准确的建筑结构韧性评估数据。 展开更多
关键词 抗震支吊架 拟静力试验 地震易损性 管道系统 非结构部件
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基于脉冲涡流检测系统的管道内检测机器人设计研究 被引量:2
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作者 谢浩平 姚文胜 +1 位作者 叶宇峰 陆树华 《中国测试》 北大核心 2025年第7期136-146,共11页
因工作条件恶劣,石化装置中附塔管线常出现面积型腐蚀、结垢等缺陷,从而导致管道失效,给工厂正常运作与生产带来巨大风险,需要定期对管道内部进行安全检测。该文基于附塔管线的损伤模式与结构特点,设计一套搭载多通道脉冲涡流检测系统... 因工作条件恶劣,石化装置中附塔管线常出现面积型腐蚀、结垢等缺陷,从而导致管道失效,给工厂正常运作与生产带来巨大风险,需要定期对管道内部进行安全检测。该文基于附塔管线的损伤模式与结构特点,设计一套搭载多通道脉冲涡流检测系统的自驱动壁压三段式柔性管道内检测机器人,该机器人具有良好的运动居中和稳定支撑性能。为探究脉冲涡流检测系统在工业管道中的检测效果,建立铁磁管道脉冲涡流磁测有限元模拟模型,并通过测厚实验验证可行性。最后,结合集成完备的内检测机器人样机,以直径DN200的带弯头样管作为试验对象,将机器人检测结果同超声测厚结果对比。结果表明:该管道机器人能够对工业管道壁厚面积型腐蚀缺陷实现高灵敏度、全覆盖和无损伤内检测,测厚检测误差控制在±7%以内,能快速筛查可疑腐蚀位置,可在相关行业设备检测中进一步推广。 展开更多
关键词 附塔管线 管道腐蚀检测 铁磁管道脉冲涡流检测 自驱动壁压式内检测机器人
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上下近距离交叉大直径输水管道振动台试验研究
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作者 陆耀波 黄晓佳 +2 位作者 欧阳志勇 李亚东 崔杰 《世界地震工程》 北大核心 2025年第4期30-39,共10页
输水管道是重要的生命线工程。为研究近距离交叉大直径输水管道地震响应规律,进行了模型相似比为1∶10的振动台试验。对比分析单管结构工况和交叉管道工况下,结构和土层加速度反应及结构应变反应规律。对比分析表明:下穿管道存在对上部... 输水管道是重要的生命线工程。为研究近距离交叉大直径输水管道地震响应规律,进行了模型相似比为1∶10的振动台试验。对比分析单管结构工况和交叉管道工况下,结构和土层加速度反应及结构应变反应规律。对比分析表明:下穿管道存在对上部管道加速度响应影响复杂,取决于荷载大小、场地动力特性等;输入激励为0.1 g和0.2 g El-Centro波时,下穿管道使上部管道加速度(相对于单管道)分别减小28.0%和7.9%,而输入激励为0.4 g和0.6 g El-Centro波时,上部管道加速度峰值相对于单管道分别增大了4.9%和39.5%。下穿管道使上穿管道加速度傅里叶谱的峰值减小和频宽增大。管道最大应变峰值出现在管道下部与水平面成45°处,上穿管道应变峰值相对于单管道减小了3.6%~39.0%。 展开更多
关键词 生命线工程 大直径输水管道 振动台试验 地震响应
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污水管道混凝土微生物腐蚀机理、影响因素和模拟试验方法综述 被引量:1
10
作者 李克亮 杜建 +1 位作者 陈爱玖 韩小燕 《材料导报》 北大核心 2025年第7期104-114,共11页
微生物腐蚀是全球下水道混凝土结构的巨大挑战之一。本文详细综述了混凝土微生物腐蚀(MICC)的三个阶段(非生物中和作用、微生物定植和混凝土腐蚀破坏),分析了污水组成、环境因素、耦合腐蚀作用、生物因素和管道因素等影响因素对MICC速... 微生物腐蚀是全球下水道混凝土结构的巨大挑战之一。本文详细综述了混凝土微生物腐蚀(MICC)的三个阶段(非生物中和作用、微生物定植和混凝土腐蚀破坏),分析了污水组成、环境因素、耦合腐蚀作用、生物因素和管道因素等影响因素对MICC速率的影响,并强调了各因素之间的相互作用;论述了矿物硫酸试验、生物硫酸试验、强化污水腐蚀试验、实验室模拟试验、全尺寸试验和原位暴露试验等多种MICC模拟试验方法,并对比各种试验方法的主要优缺点。最后归纳了目前MICC研究中存在的关键问题,如生物膜作用和微生物的协同作用、试验标准和评价标准、钢筋的加速腐蚀作用等,指出未来研究方向,为地下污水管道MICC研究提供思路。 展开更多
关键词 污水 管道 混凝土 微生物 腐蚀 模拟试验
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薄壁充液管道中的声波分解方法研究
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作者 胡志 赵晓臣 柳贡民 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期67-74,共8页
声波分解法是获取管路元件声传递特性的重要方法。在常见的薄壁充液管道中,管内流体与管壁结构的强耦合特性使得平面波假设不再成立。提出了一种基于流体类型波和纵振类型波的声波分解方法,并成功预测了管内的声响应。对于典型管径的薄... 声波分解法是获取管路元件声传递特性的重要方法。在常见的薄壁充液管道中,管内流体与管壁结构的强耦合特性使得平面波假设不再成立。提出了一种基于流体类型波和纵振类型波的声波分解方法,并成功预测了管内的声响应。对于典型管径的薄壁充液管道,基于平面波理论的传统方法无法准确预报自由液面末端的反射特性。而提出的方法计算得到的声反射系数和理论反射系数相符,且与试验结果吻合较好,其精度优于基于平面波理论的传统方法。提出的方法可为薄壁充液管道中的声学元件的性能预报和测试提供一种新途径。 展开更多
关键词 充液管道 声波分解 振声耦合 耦合波 管道声学试验
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高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响 被引量:2
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作者 王鹏涛 崔崇 +3 位作者 孙晨 鲁仰辉 刘伟 杨志文 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期118-124,共7页
目的研究高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响,为天然气管道掺氢焊接工艺提供参考。方法采用冲击试验和慢应变速率拉伸试验,结合SEM断口分析及塑性指标计算,研究了6.3 MPa高压纯氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性。结果... 目的研究高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响,为天然气管道掺氢焊接工艺提供参考。方法采用冲击试验和慢应变速率拉伸试验,结合SEM断口分析及塑性指标计算,研究了6.3 MPa高压纯氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性。结果(1)6.3 MPa纯氢环境下X80管线钢热影响区和焊缝的强度和塑性指标均有所下降,表现出一定的氢脆敏感性;(2)试样断口边缘出现脆性断裂的解理形貌,韧性断裂向脆性断裂转变;(3)塑性指标比值及延伸率下降率计算结果表明,相比于热影响区,6.3 MPa纯氢环境下焊缝的氢脆敏感性更高。结论在6.3 MPa高压纯氢环境中,X80管线钢焊接接头抗氢脆敏感性显著下降,断面收缩率、延伸率和抗拉强度均低于常压空气环境。 展开更多
关键词 高压纯氢环境 X80管线钢 焊接接头 氢脆 冲击试验 拉伸试验
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进出站管线系统沉降应力测试与分析
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作者 林睿南 杨红 +2 位作者 毛学彬 黄忠宏 张雯 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期151-163,共13页
地基沉降极易导致天然气站场进出站管线系统发生应力集中与过度变形,严重时可致管道损坏。为此,搭建了包含2种典型结构的进出站管线、放空管、三通管道的天然气站场进出站管线系统沉降应力测试平台,开展了地基沉降下不同类型管道的应力... 地基沉降极易导致天然气站场进出站管线系统发生应力集中与过度变形,严重时可致管道损坏。为此,搭建了包含2种典型结构的进出站管线、放空管、三通管道的天然气站场进出站管线系统沉降应力测试平台,开展了地基沉降下不同类型管道的应力测试,并基于测试平台建立站场进出站管线三维模型,分析内压、径厚比对管道应力的影响。结果表明,地基沉降时,进出站管线I(埋地汇管分配结构)地上弯头和支座固定端处产生的弯曲变形最为严重,进出站管线Ⅱ(Z形结构)的最大拉应力和最大压应力均在异径三通管道处,在相同沉降条件下进出站管线Ⅱ所受应力比进出站管线Ⅰ小;三通管道中部支墩沉降时,两端固定支座内侧和远离三通的沉降点管道应力随沉降量的增加而显著增大;放空管入地端沉降时,入地端竖直段变形最严重,放空管与主管道连接处受到的应力最大;降低管道径厚比和运行内压可减小管道沉降时的等效应力,提高管道的安全性。研究结果为天然气站场进出站管线系统的安全评定、应力监测点的选取和沉降预警提供了技术依据。 展开更多
关键词 天然气站场 地基沉降 进出站管线系统 应力测试 应力分析
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管道缺陷和特征的多点多频超声导波检测方法 被引量:1
14
作者 刘韧 吴斌 +3 位作者 高翔 刘剑锋 国树东 刘秀成 《应用声学》 北大核心 2025年第3期772-779,共8页
超声导波因其传播距离远、缺陷灵敏度高成为长距离管道检测和监测的主要手段之一。常规管道超声导波检测采用单点单频检测方法,易受传感器限制与回波幅值影响产生漏检和误判现象。该文通过仿真和实验研究了不同频率下缺陷轴向尺寸与反... 超声导波因其传播距离远、缺陷灵敏度高成为长距离管道检测和监测的主要手段之一。常规管道超声导波检测采用单点单频检测方法,易受传感器限制与回波幅值影响产生漏检和误判现象。该文通过仿真和实验研究了不同频率下缺陷轴向尺寸与反射系数、回波形状之间的关系,提出了一种多点检测的传感器布置与信号处理方法,可以抑制传感器固有盲区、异侧波杂扰与多次反射的影响。在钢管试件中开展多缺陷特征导波检测实验,结果表明,与传统单点单频检测相比,多点多频复合检测方法提高了管道导波检测效率与准确度,具有很高的工程应用价值。 展开更多
关键词 超声检测 管道 超声导波 磁致伸缩传感器
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基于向量式实体单元的深水厚壁管道压溃分析
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作者 李振眠 邵强 +5 位作者 余杨 余建星 马文韬 刘鹏飞 田博文 张志炜 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期451-464,共14页
厚壁管道广泛应用于(超)深水油气输送和浅水管道止屈防护,但目前国际权威规范对其极限承载能力存在明显低估,其经济性和安全性受到了业界的高度关注。针对厚壁管道局部压溃的关键力学问题,首先推导向量式有限元(VFIFE)实体单元计算公式... 厚壁管道广泛应用于(超)深水油气输送和浅水管道止屈防护,但目前国际权威规范对其极限承载能力存在明显低估,其经济性和安全性受到了业界的高度关注。针对厚壁管道局部压溃的关键力学问题,首先推导向量式有限元(VFIFE)实体单元计算公式,建立考虑几何、材料和边界非线性的厚壁管道压溃行为分析模型。通过8组缩尺比厚壁管道压溃试验和DNV规范、ABAQUS模拟分析模型的准确性。开展径厚比、初始椭圆度和屈服强度的敏感性分析,量化DNV规范方法的计算误差,并基于VFIFE结果拟合得到更准确的厚壁管道压溃压力计算公式。研究结果表明:VFIFE常应变四面体单元模拟结果符合实际情况,可以为深水厚壁管道压溃行为分析提供一套新的分析策略,但应注意确定结构准静态加载允许的最大加载速率;在较高的外压载荷作用下,管道会发生局部压溃和动态屈曲传播,截面由椭圆形变化为内壁出现一定褶皱的“哑铃”形,应力分布的变化规律符合实体结构屈曲失稳的一般规律;DNV规范对于厚壁管道压溃压力的计算误差分别随径厚比减小、初始椭圆度减小和材料屈服强度增大而增大;厚壁管道压溃压力的修正公式同源数据拟合误差为-2.49%~1.72%,异源数据计算误差为-6.11%~1.70%,能够准确计算径厚比8~18、初始椭圆度为0.5%~3.0%和材料屈服强度为300~550 MPa的深水管道压溃压力。本文结果可用于指导海底厚壁管道设计和校核。 展开更多
关键词 深水厚壁管道 向量式有限元 实体单元 压溃试验 局部压溃 屈曲传播
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钢厂煤气管道新型涂料的制备及其防腐蚀防结垢机理 被引量:1
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作者 彭程 龙红明 汪磊 《涂料工业》 北大核心 2025年第3期62-68,共7页
针对钢厂煤气管道使用过程存在内壁腐蚀和黏结粉尘问题,以气相二氧化硅、碳化硅、胶体石墨、鳞片石墨烯和有机硅聚合物改性液体树脂为原料,采用溶胶-凝胶法制备了有机硅聚合物改性液体树脂-无机填料复合涂料,研究了涂层的润湿性、机械... 针对钢厂煤气管道使用过程存在内壁腐蚀和黏结粉尘问题,以气相二氧化硅、碳化硅、胶体石墨、鳞片石墨烯和有机硅聚合物改性液体树脂为原料,采用溶胶-凝胶法制备了有机硅聚合物改性液体树脂-无机填料复合涂料,研究了涂层的润湿性、机械强度、防腐蚀和防结垢性能。结果表明:涂层具有良好的疏水性,表面能为25.91 mJ/m^(2),相比碳钢降低了41.58%,水接触角为120.1°;附着力1级且几乎不受温度变化的影响;经砂纸磨损后,涂层的水接触角仍大于105°,展现出良好的耐磨性;在硫酸、盐酸和氯化钠溶液中的最大腐蚀速率分别为12.36 mg(/cm^(2)∙h)、9.89 mg(/cm^(2)∙h)和2.55 mg(/cm^(2)·h),相比碳钢分别降低了73%、74%和83%;同时,涂层能有效抑制NH4Cl的结晶黏结。在工业现场煤气管道中进行连续5个月防腐蚀和防结垢性能应用测试,相比普通碳钢,涂装涂料的管道表面没有出现明显的腐蚀与结垢行为。气相二氧化硅分子在涂层表面形成了具有疏水性的微纳米结构,填料之间相互重叠形成了类似“迷宫”的结构,以及胶体石墨与碳化硅的协同作用是该涂料表现出优异的防腐蚀防结垢性能的机理。 展开更多
关键词 煤气管道 涂料 防腐蚀 防结垢 应用测试
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分岔管道含沙水流粗颗粒水力输送的研究进展
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作者 来志强 张秀来 +2 位作者 李军华 吴承君 陈林 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期201-208,215,共9页
水库清淤、引黄灌溉等工程实践中经常出现卵石粗颗粒进入管道中,卵石粗颗粒在高含沙水流驱动下输移时,导致管道系统能耗增加,降低管道输送效率,并且在管道分岔处极易出现淤堵的现象,阐明分岔管道内输送物质为高含沙水流粗颗粒时的运动... 水库清淤、引黄灌溉等工程实践中经常出现卵石粗颗粒进入管道中,卵石粗颗粒在高含沙水流驱动下输移时,导致管道系统能耗增加,降低管道输送效率,并且在管道分岔处极易出现淤堵的现象,阐明分岔管道内输送物质为高含沙水流粗颗粒时的运动机理与能耗机制,是提升管道排沙效率,保障工程安全中的关键难题。结合国内外关于分岔管道含沙水流粗颗粒水力输送最新研究动态,系统总结了分岔管道内部尤其是主、支管连接处的复杂水力特性,包括压降变化、流场特征等,并探讨了其能耗机制,以及当管内输送介质不同时,管内输送介质的运动机理,为优化管道设计、提升管道运输效率及节能减排提供了一定的参考价值。综观当前研究成果,采用模型试验和流-固耦合CFD-DEM数值模拟技术相结合的方法,探明不同粗颗粒粒径、高含沙水流流速、含沙量等输送物质的关键参数以及不同分岔管道进出流形式、出流夹角、整体逆坡倾角等管道常见布置条件下粗颗粒的运动机理及水头损失变化规律,揭示分岔管道内输送物质为高含沙水流粗颗粒时输送的能耗机制、改进固液体积分数识别算法、利用GPU并行计算技术提高CFD-DEM数值模拟的计算效率将是这一领域未来的研究重点。 展开更多
关键词 分岔管道 粗颗粒运动 含沙水流粗颗粒 模型试验 CFD-DEM数值模拟
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一种用于管道检测的平面L形电涡流传感器
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作者 卢亚丁 雷华明 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页
在金属油气管道检测中,传感器性能至关重要。针对传统涡流检测对特定方向上缺陷检测效果较差的问题,提出了一种L形差分线圈设计。首先,分析了激励线圈的磁场空间分布,以确定线圈设计的基本要求;然后,利用COMSOL有限元软件构建了检测系... 在金属油气管道检测中,传感器性能至关重要。针对传统涡流检测对特定方向上缺陷检测效果较差的问题,提出了一种L形差分线圈设计。首先,分析了激励线圈的磁场空间分布,以确定线圈设计的基本要求;然后,利用COMSOL有限元软件构建了检测系统模型,并对不同传感器线圈的检测性能进行模拟;最后,制造了基于PCB的电涡流传感器并对其进行了仿真与实验验证。仿真结果表明:该L形电涡流传感器在检测轴向缺陷时的差分信号较传统方法提升了122%,并对不同方向的缺陷具有近似的敏感度。实验进一步验证了该传感器能有效地检测管道内各个方向的不同缺陷,具有小体积、低成本、低功耗等优点,特别适用于小口径管道的检测。 展开更多
关键词 涡流传感器 线圈设计 无损检测 管道检测
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燃烧室过渡态试验系统容积效应分析及控制
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作者 付雷 李井华 +1 位作者 孙瑞礼 范瑞虎 《航空发动机》 北大核心 2025年第5期136-142,共7页
为获得航空发动机燃烧室过渡态点火试验管路系统中容积效应的影响因素及其控制方法,基于商业软件建立了试验管路系统的高精度全流程仿真模型,针对试验过程中点火持续时间、点火温升以及试验系统管路空腔体积等参数对容积效应的影响进行... 为获得航空发动机燃烧室过渡态点火试验管路系统中容积效应的影响因素及其控制方法,基于商业软件建立了试验管路系统的高精度全流程仿真模型,针对试验过程中点火持续时间、点火温升以及试验系统管路空腔体积等参数对容积效应的影响进行了研究,分析了在试验系统中采用多孔板结构的方法对容积效应影响的抑制效果。结果表明:过渡态点火的持续时间越长容积效应越弱,燃烧室温升和试验系统管路空腔体积越大容积效应随之增强,当空腔体积为16 m^(3)时,延迟时间可达近1 min;在试验管路系统中添加多孔板可有效抑制系统中存在的容积效应,孔板开孔面积比越小,对容积效应影响的抑制效果越好,其中在燃烧室出口处添加孔板对容积效应抑制效果最佳,可使延迟时间缩短约27%。 展开更多
关键词 燃烧室 过渡态点火 全流程仿真 试验管路系统 多孔板 容积效应 航空发动机
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天然气输气站管道噪声特性实验研究
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作者 项行鸿 陈磊 +3 位作者 徐靖鉴 王愉 肖和业 周杰 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期242-247,共6页
为厘清天然气输气站管道噪声特性,基于一维麦克风阵列测试原理,搭建天然气输气站管道噪声测试系统,设计不同输气流量、不同管道组合下的输气工艺测试工况。通过测试对比和分析可知,输气站支路管道噪声在频域上主要分布在3个特征频段上,... 为厘清天然气输气站管道噪声特性,基于一维麦克风阵列测试原理,搭建天然气输气站管道噪声测试系统,设计不同输气流量、不同管道组合下的输气工艺测试工况。通过测试对比和分析可知,输气站支路管道噪声在频域上主要分布在3个特征频段上,在沿管道输气传输方向的空间内整体呈“M”型分布;随着输气流量的增大,输气管道噪声频率特性基本保持不变,但其总声压级有所提升;不同供气支路组合下其噪声总声压最大可相差2.8 dB,因此可以通过调整输气工艺,实现相对较低的天然气输气站噪声运行环境。 展开更多
关键词 声学 噪声测试 麦克风阵列 声压级 天然气管道 频率特性
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