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考虑热-变形耦合的主轴-轴承系统瞬态热特性分析 被引量:11
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作者 米维 闫柯 +2 位作者 吴文武 洪军 刘光辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期52-57,共6页
为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络... 为了更准确地预测主轴-轴承系统的温度场并实时监测关键零部件的温升情况,建立了考虑热-变形耦合的轴系瞬态热网络模型。根据热弹性力学理论,推导出主轴-轴承系统在装配应力、离心应力和热应力综合作用下的径向复合变形方程,基于热网络法优选试验轴系关键部件作为温度节点,综合考虑润滑剂黏温效应及轴系径向复合应力与变形,实时修正轴系热源、热边界条件等特性参数,实现了温度场与变形的耦合分析。通过编程求解获得了不同条件下轴承的瞬态温升曲线及轴系关键热参数的瞬态特性,结果表明,主轴转速越高,轴系热平衡温度越高,平衡时间越短;迭代步长的选取只影响温升曲线的收敛时间,不影响稳态温度值。与试验数据的对比结果表明,使用该瞬态热网络模型预测轴系温度场可显著降低计算误差。 展开更多
关键词 主轴-轴承系统 热-变形耦合 瞬态特性 网络法
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基于ANSYS的圆柱滚子轴承热-结构耦合变形研究 被引量:4
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作者 李一耕 郑永江 +1 位作者 陈锦江 李永欣 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第11期18-21,共4页
高速运转的轴承会产生大量热,以某一型号的圆柱滚子轴承为例,通过理论计算公式求得在一定载荷作用下轴承滚子与滚道的摩擦功率,利用ANSYS有限元软件建立轴承的三维有限元模型并考虑此摩擦功率,仿真得到轴承整体及各组成部分的稳态温度场... 高速运转的轴承会产生大量热,以某一型号的圆柱滚子轴承为例,通过理论计算公式求得在一定载荷作用下轴承滚子与滚道的摩擦功率,利用ANSYS有限元软件建立轴承的三维有限元模型并考虑此摩擦功率,仿真得到轴承整体及各组成部分的稳态温度场,并把结果导入结构分析,最终求解轴承热-结构耦合变形。结果显示正常工作状态的圆柱滚子轴承变形是结构载荷与热载荷共同作用的结果,高速运转轴承产生的热载荷对轴承旋转精度及轴承部件(尤其是滚子)的影响显著。圆柱滚子轴承的热-结构耦合变形研究为改善热载荷影响和降低轴承发热量的研究提供理论依据。 展开更多
关键词 圆柱滚子轴承 分析 有限元 温度场 -结构耦合变形
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各向异性弹性孔隙介质中的热-流-变形耦合模型 被引量:3
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作者 陈成意 宋修海 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第4期70-73,共4页
研究微小孔隙介质中应变导致渗透率各向异性的问题.采用有限单元法综合分析处理储层变形-渗流-热传导耦合模型与应变导致渗透率变化模型,并用该方法分析弹性多孔介质的二维非等温变化单相渗流的耦合问题.对比结果表明,应变导致的渗透率... 研究微小孔隙介质中应变导致渗透率各向异性的问题.采用有限单元法综合分析处理储层变形-渗流-热传导耦合模型与应变导致渗透率变化模型,并用该方法分析弹性多孔介质的二维非等温变化单相渗流的耦合问题.对比结果表明,应变导致的渗透率变化模型能有效反映蒸汽注入引起的岩层各向膨胀,与热采过程中油藏的实际情况更吻合. 展开更多
关键词 --变形耦合模型 储层 各向异性渗透率 有限元模拟
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页岩结构完整性评价的热-流体-变形耦合理论与方法
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作者 薛世峰 仝兴华 R.C.K.Wong 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1004-1007,共4页
该文应用连续介质力学理论建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序Galerkin有限元数值解方案,对注蒸汽井的热-流体-变形耦合过程进行了数值模拟。结果表明,由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的... 该文应用连续介质力学理论建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序Galerkin有限元数值解方案,对注蒸汽井的热-流体-变形耦合过程进行了数值模拟。结果表明,由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的超高孔隙压力,有可能产生拉张应力,严重时会导致地层破裂。 展开更多
关键词 低渗透页岩 --变形耦合模型 GALERKIN有限元 蒸汽
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稠油注蒸汽热采过程中地层稳定性分析评价 被引量:2
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作者 孙峰 仝兴华 薛世峰 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期125-128,135,共5页
基于多孔介质热-流-变形耦合理论,综合温度、流体渗流、骨架变形等影响因素,建立稠油热采过程中地层稳定评价模型;采用Galerkin有限元全隐式顺序迭代的方法求解耦合模型,开发相应程序定量模拟热采过程中近井壁区域地层温度、压力、有效... 基于多孔介质热-流-变形耦合理论,综合温度、流体渗流、骨架变形等影响因素,建立稠油热采过程中地层稳定评价模型;采用Galerkin有限元全隐式顺序迭代的方法求解耦合模型,开发相应程序定量模拟热采过程中近井壁区域地层温度、压力、有效应力等物理量的空间分布及随时间的变化特征,结合强度准则判断地层稳定性变化。数值模拟结果表明:热采过程中温度升高导致岩层骨架压应力增大,而孔隙流体压力增加则使拉伸应力增大;有效应力受温度、压力影响大幅度改变是导致近井筒区域地层失稳的重要因素。 展开更多
关键词 稠油油藏 注蒸汽 --变形耦合 地层稳定分析 有限元法 模拟
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热采过程中井眼热应力定量评价方法 被引量:2
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作者 马利成 薛世峰 马收 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期91-93,共3页
应用连续介质力学理论,建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序有限元数值解方法,对该数学模型进行了求解,获得了井眼热应力与超孔隙地层压力的部分数值结果。结果表明,在300℃注入蒸汽温度情况下... 应用连续介质力学理论,建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序有限元数值解方法,对该数学模型进行了求解,获得了井眼热应力与超孔隙地层压力的部分数值结果。结果表明,在300℃注入蒸汽温度情况下,由温度变化引起的井眼区域超孔隙压力可以达到15MPa的水平。由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的超孔隙压力,有可能产生有效拉张应力,严重时会导致地层破裂。 展开更多
关键词 采工艺 --变形耦合模型 超孔隙压力 井眼应奠
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热采过程中地层超孔隙压力与井眼应力的定量评价 被引量:2
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作者 薛世峰 马利成 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期78-81,共4页
基于连续介质力学理论,建立了热采蒸汽注入过程中地层超孔隙压力和有效应力定量评价的热流变形耦合数学模型,应用Galerkin有限元全隐式顺序迭代方案,建立了求解该类复杂耦合模型的有效数值解法。数值结果表明,当井筒加热速率为46.82℃/d... 基于连续介质力学理论,建立了热采蒸汽注入过程中地层超孔隙压力和有效应力定量评价的热流变形耦合数学模型,应用Galerkin有限元全隐式顺序迭代方案,建立了求解该类复杂耦合模型的有效数值解法。数值结果表明,当井筒加热速率为46.82℃/d时,低渗透页岩地层的最高超孔隙压力达13.8 MPa,相应的页岩层径向有效应力和周向有效应力分别达到了14 MPa和9 MPa。因此,设计注入蒸汽加热速率的最佳方案应综合考虑页岩的热流动力反应、地应力水平和套管强度等因素。 展开更多
关键词 蒸汽注入 --变形耦合模型 GALERKIN有限元方法 超孔隙压力 井眼应力
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脉冲电流诱导钛合金板材裂纹愈合与组织演变研究进展 被引量:11
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作者 王忠金 宋辉 +3 位作者 蔡舒鹏 段杰 方骁 任秀文 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-14,共14页
钛及钛合金具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优良的特点,被广泛应用于航空、航天、汽车、舰船等的核心部件。因此研究如何改善钛合金的组织和力学性能、提高构件的工作可靠性,具有重要意义。脉冲电流具有多种效应,如可以促进位错... 钛及钛合金具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优良的特点,被广泛应用于航空、航天、汽车、舰船等的核心部件。因此研究如何改善钛合金的组织和力学性能、提高构件的工作可靠性,具有重要意义。脉冲电流具有多种效应,如可以促进位错运动、细化晶粒,并能自动识别金属内部微裂纹,从而实现损伤治愈。近年来,许多研究表明脉冲电流能够影响材料的微观组织,是改善材料力学性能的一种有效方法。针对脉冲电流对TA1-A纯钛、TC4钛合金、TA15钛合金、Ti2AlNb合金的组织和力学性能的影响、脉冲电流治愈钛合金板材微裂纹的数值仿真及脉冲电流参数对裂纹周围物理场分布规律的影响等进行了综述,以期为改善钛合金的成形性能和提高服役部件的使用寿命和可靠性方面的研究和应用提供参考。 展开更多
关键词 钛合金 脉冲电流 组织演变 裂纹愈合 --结构-变形耦合
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