铬钼钢无缝储氢容器旋压工艺研究

针对储氢用无缝容器由于设计压力较高和壁厚较大而导致旋压成型困难的问题，课题组采用ABAQUS建立了无缝容器多道次热旋压数值计算模型，探讨了热旋压过程中应力应变演化规律以及厚度的影响。针对壁厚较厚的无缝储氢容器，分析了进给量、圆角半径和温度对旋压过程的影响规律，并提出了优化建议。研究表明：随着厚度增加，容器成型后等效塑性应变增加，成型难度加大；适当减少进给量、增加旋轮圆角半径或提高温度均有利于厚壁容器旋压成型。最终得到了50 MPa储氢容器的热旋压工艺参数，即进给量10 mm，旋轮圆角半径50~60 mm，温度1 100 ℃，为实际生产提供了参考。     

新氢能源储蓄罐用奥氏体不锈钢速度敏感性研究

为了研究31OS奥氏体不锈钢的速度敏感性对材料成形性能的影响,通过不同应变速率下的单向拉伸试验获取 相对应的工程应力应变数据,将其转化为真实应力应变数据后,对真实应力应变数据进行计算,求得相应变形速率下的 各硬化参数。基于上述拟合结果,选取适当的本构方程模型,进行非线性拟合,得到一个受应变速率影响的本构方程。 通过笔者研究,确定31OS奥氏体不锈钢的硬化行为确实受应变速率影响,且本文所拟合的本构方程可对该材料的速度 敏感性作出准确判断。     

基于ANSYS的异型挠性管板强度分析及优化

为确保某异型挠性预热器管板强度的安全性,利用ANSYS分析软件对其进行强度分析。由分析结果可知,管板的设计满足各个工况的强度要求,温度载荷对管板的应力强度和应力分布影响显著。由于管板的初始设计过厚,导致设计偏于保守。利用ANSYS提供的APDL语言编程参数化技术,针对此过大安全裕度的问题,对该换热器进行结构优化分析。分析结果表明,在满足强度的要求的前提下,管板厚度得到有效降低,由此节约管板材料将近32%,优化效果十分明显,实现了轻量化和经济性的目标,对工程设计研究具有一定的指导意义。     

空气低温氧化原油产出气的爆炸极限研究

设计了可燃性气体的爆炸极限测定装置，通过测定其安全性和准确性均符合本实验要求。空气与原油在油藏温度和一定压力下，低温氧化后得到CO、CH4、CO2等气体，根据该产出气的组成配制模拟混合气体，研究其爆炸情况，通过人工配制，对原油低温氧化后产出气中各组分比例进行调节，研究测定了不同压力和温度条件下的被测气体爆炸极限以及最高允许氧含量。结果表明：按照产出气组分比例配制的混合气体，不会在油藏条件下发生爆炸；爆炸极限和最高允许氧含量随温度和压力条件改变而改变，高温低压条件易使混合气体发生爆炸，而低温高压条件混合气体不易发生爆炸；二氧化碳对混合气体的爆炸有一定的抑制作用。     

一种沉淀硬化不锈钢中奥氏体的稳定化

本文研究了 PH15—7 Mo 钢中奥氏体的稳定化。用膨胀法、金相定量法和 X 射线衍射法,测定了马氏体转变点 Ms 温度,马氏体转变量,等温马氏体转变孕育期。结果表明,高温停留保温,奥氏体呈现稳定化,500℃停留,稳定化效果最强。当钢中含有少量马氏体时,室温停留时间延长,稳定化效果增加。钢中奥氏体的稳定化是碳原子贡献的结果,由于碳原子扩散到位错线上,使位错钉扎,强化母相,导至稳定化。     

水压下大应变测试密封技术研究

水压下的应变测试中测试系统的密封防护是应变测量成功与否的关键。针对在水压及大应变条件下,常规密封 防护方法易出现密封防护剂松脱,难以保证绝缘和密封性能的情况,文章提出了水压下大应变测试的密封技术。通过试 验研究了环氧树脂+硅橡胶、硅橡胶对大应变的适应性,设计了压力温度的补偿方法和应变测试系统的密封工艺。水压 为2.0 MPa,应变为4.5%的实验案例表明,文章提出的水压下大应变测试密封技术可行并且有效。     

非线性补偿的低温漂低功耗CMOS带隙基准源的设计

设计了一种基于电流模式的具有非线性补偿的低温漂低功耗带隙基准电压源,在传统电路的基础上增加一个三极管和两个电阻达到对双极型晶体管的发射结电压VBE中与温度相关的非线性项的补偿。电路采用CSMC0.5μmDPTMCMOS工艺制造。该电路结构简单,在室温下的输出电压为1.217V,在?40℃～125℃的范围内温度系数为4.6ppm/℃,在2.6～4V之间的电源调整率为1.6mV/V。在3.3V的电源电压下整个电路的功耗仅为0.21mW。     

基于ANSYS中Monte-Carlo法对带局部夹套卧式容器的可靠性分析

利用ANSYS有限元软件对带局部夹套卧式容器进行应力分析,获得了卧式容器的应力强度分布图,可知该卧式容器的最大应力强度发生在夹套堵板与筒体连接位置靠上的部分,最大应力强度为208.628 MPa。然后利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗（MonteCarlo）法来分析该卧式容器的可靠性,经过分析,获得了卧式容器在置信度为95%的情形下,初值极限状态Z<0的概率平均值为2.622 54%,即说明容器的可靠度为97.377 46%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的输出结果参数的灵敏度图。通过此次分析证明了该卧式容器是安全的,再次证明了ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法对复杂结构进行可靠性分析是可行的,为压力容器实际工程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。     

环氧树脂快速修复材料的组成设计研究

采用致密堆积方法对快速修复材料进行组成设计，并应用正交设计方法对该组成进行优化。研究了环境温度、稀释剂用量及固化剂用量及其交互作用对快速修复材料强度的影响。应用方差分析方法讨论了因素及因素间交互作用的主次顺序。确定了快速修复材料的配比及最佳固化温度，最佳条件下修复材料4 h强度可达104 MPa，35 ℃条件下强度可达80 MPa以上。     

A位La和Dy替代Bi2O3-ZnO-Nb2O5陶瓷结构及介电性能的研究

研究了A位La,Dy替代对BZN基陶瓷结构和介电性能的影响.在替代量x≤0.2的范围内,La替代样品均保持单一的立方焦绿石结构;在x<0.15的范围内,Dy替代样品为单一的立方焦绿石相;当x=0.2时,结构中出现杂相.随着La、Dy替代量的增加,陶瓷样品的晶粒尺寸、密度和介电性能发生有规律的变化;低温介电弛豫峰的峰形逐渐宽化;La替代样品的峰值温度向低温方向移动,Dy替代样品的峰值温度向低温方向移动.与x为0.1、0.15和0.2相对应的La替代样品弛豫峰峰值温度tm分别为-95℃,-99℃,-104℃,Dy替代样品弛豫峰峰值温度tm分别为-96℃,-89℃,-85℃.     

高压旋喷注浆技术在隧道泥砂地层加固中的应用

高压旋喷注浆是加固地层的一种重要方法,永州至蓝山高速公路观音岭隧道左线出口掌子面出现流泥砂,从而导致地表塌陷。通过采用高压旋喷注浆技术,对泥砂地层进行了有效加固,从而保证了隧道地层的稳定和工程的顺利施工。结合该工程的实际情况,重点阐述了高压旋喷桩的设计方法及施工工艺。     

旁路系统高参数减压阀温度场与应力场分析

为了优化旁路系统减压阀阀体结构以提升其在高参数工况下的安全性能,采用有限元分析方法对某高压旁路系 统减压阀承压热冲击强度进行了数值模拟分析,获得了在瞬态和稳态工况下阀体的温度场与应力场的分布情况及其变 化规律。模拟结果表明：开启工况下,阀体应力经历先增大后减小直至稳定的变化过程,395 s时综合应力值达到最大值 131.3 MPa;稳态工况下,最大综合应力值出现于第1级孔板前的位置,数值为96. 597 MPa。由此可得结论：减压阀瞬态 工况为危险工况,温差应力占主导地位。阀体设计中应避免阀体壁厚突变的结构。     

可靠性设计法在压力容器设计中的作用

可靠性设计法是化工容器强度设计的发展方向；利用了现有国家标准中的保证度系数和材料的变异系数，把标准值和随机变量的均值、偏差值联系起来；通过可靠性中心安全系数，建立了强度和应力的关系式，并应用算例加以说明。     

新鲜鱿鱼超高压杀菌工艺试验

为确定新鲜鱿鱼超高压杀菌工艺的最佳工艺参数,以杀菌压力、保压时间、漂烫温度为条件,设计了新鲜鱿鱼超 高压杀菌试验。试验结果表明,90℃漂烫10 min,在400 MPa压力下保压10 min,此为新鲜鱿鱼超高压杀菌的最佳工艺 条件。     

超临界CO2萃取釜卡箍式快开结构强度分析及优化设计

为了实现萃取釜的轻量化设计,采用ANSYS软件对60 L超临界CO2萃取釜进行有限元分析,得出萃取釜卡箍 式快开结构的应力分布;在满足强度和抗疲劳性能的前提下,分别采用安全裕度法和JB 4732应力评定法提取状态变 量,以体积最小为目标进行优化设计。结果表明：2种方法优化后的效果明显,优化后的体积分别减少了22. 5%和 24. 2%。优化设计达到了轻量化目的,同时为萃取釜卡箍式快开结构优化设计提供有益参考。     

基于案例推理的压力容器故障维修方法

针对目前压力容器故障维修依赖经验知识的程度高,智能知识库利用率低的问题,提出基于案例推理的压力容 器故障维修方法。通过定义对应故障特征关键词字典,优化案例库案例存储与索引机制,对故障案例信息进行结构化和 知识化;并采用结合最近相邻法和灰色关联度算法的案例相似度匹配方法,提高案例匹配精度。经应用实例验证,从案 例库中匹配相似案例速度快、可靠度高,可供原故障案例参考。因此,该方法在实际使用中有效降低了经验知识的依赖 程度,较好地利用智能知识库,为压力容器全生命周期的维护、修理和操作( MRO)提供便利。     

基于正交试验法的脉冲除垢系统优化

为了使应用于炭黑急冷器中的新型脉冲除垢系统达到更好的除垢效果,通过正交试验和数值模拟的方法,以换 热管壁面峰值压力作为评价指标,分析了喷吹压力、喷吹距离、喷嘴直径和喷吹时间对除垢性能的影响。得到了影响除 垢效果因素的主次顺序依次是喷吹压力、喷吹时间、喷嘴直径和喷吹距离;在所选取的水平范围内,当喷吹压力为2.0 MPa,喷吹时间取0.2-0.3 s,喷嘴直径为7.5 mm,喷吹距离为40 mm时,脉冲除垢系统能取得较好的效果。所得到的分 析结果为脉冲除垢系统的设计优化提供了理论依据,为炭黑急冷器的工程化安全应用奠定了基础。     

CFRP缠绕压力容器的爆破试验与有限元分析

对一碳纤维缠绕压力容器壳体在已知爆破压强为30MPa的情况下,通过理论计算得到缠绕角、筒体螺旋向及环向缠绕厚度及各缠绕层数等工艺参数。按此工艺参数,采用环氧/胺类体系,选取了传统刚性较高的配方制备了5个碳纤维缠绕压力容器壳体试件,按照国家标准GB 15385——2011对试件进行水压爆破试验,获得爆破压强,均值为34.2MPa。最后又利用ANSYS软件对这一模型进行了有限元分析,得爆破压强为32MPa。比较结果显示:纤维缠绕复合材料压力容器的有限元设计与实测的爆破实验结果有较好的接近,使其在工程上的应用具有很好的实用价值和经济价值。     

内压作用下双开孔圆柱壳孔间距限定

多开孔接管结构常用于压力容器和管道,文章重点考虑了不同A值和不同开孔间距,采用有限元分析法对内压 作用下轴向和环向双开孔圆柱壳进行了应力分析,基于弹性应力法和极限载荷法对承压结构进行应力强度评价。研究 结果表明,基于弹性应力法的应力强度评价,当轴向双开孔圆柱壳开孔间距不大于2. 010时,结构不能满足弹性应力强 度评定要求;基于极限载荷法的强度评价,双开孔圆柱壳均能满足应力强度评定要求。建议对轴向和环向双开孔圆柱壳 开孔间距分别作出限定     

带裂纹自增强与非自增强高压容器的疲劳对比试验及失效分析

本文通过对带裂纹的高压容器进行自增强与非自增强的内压疲劳对比试验,研究了自增强处理方法对带裂纹高压容器疲劳寿命的影响。试验结果表明,自增强处理不但提高了内壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命,而且在一定条件下也提高了内壁和外壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命。同时自增强处理也能显著提高筒体与平板封头连接焊缝的疲劳寿命。根据试验结果,文中也对高压容器的疲劳失效特点作了分析。