剩余强度

摘要： 基于塑性失效的准则,利用ANSYS有限元分析方法对缺陷管道进行剩余强度评价。研究双点腐蚀缺陷的角度、深度、长度对管道失效压力的影响。结果表明:随着角度的增加,管道失效压力逐渐增加;随着深度的增加,管道失效应力逐渐降低;腐蚀缺陷长度增加,失效应力降低。

摘要： 为提高海洋设施的安全性,进行导管架船撞损伤与剩余强度研究。综合考虑船撞导管架过程中所涉及的材料、尺寸、碰撞等情况,运用有限元软件Abaqus对多种工况下船撞导管架的过程进行数值模拟,深入探讨不同船舶初速度下导管架剩余强度的变化情况,分析导管架不同部位之间的剩余强度差异,论证最大碰撞力与各撞击因素的关系,实现导管架撞击后的剩余强度评估。

摘要： 以含U型肋的钢-薄层超高性能混凝土(UHPC)轻型组合桥面结构为对象,开展了稀疏栓钉布置下的组合桥面三点弯曲疲劳试验,研究了栓钉抗剪和薄层UHPC抗弯拉、疲劳性能,并进行了剩余强度试验。疲劳试验结果表明,累计经历3200万次疲劳加载后,UHPC顶面的最大裂缝宽度仅为0.05 mm,且钢-薄层UHPC界面未见显著滑移。剩余强度试验表明,UHPC的名义开裂应力为15.7 MPa,相较于未经历疲劳试验的类似试件应力降低了38.9%。此外,试件的最终破坏形态为U肋底部屈曲。

摘要： 针对飞机铝合金结构出现的多位损伤(MSD)问题,本文开展了含多位损伤铝合金平板试样的剩余强度试验研究。采用工程常用的8种不同剩余强度准则对MSD试样的剩余强度进行预测,并与试验结果进行对比,以评价各项预测准则的准确性。研究显示,对于本试验选用的材料和试样形式,Swift准则和平均应力准则相比其他准则取得了较好的预测效果,这两种准则可适用于含多种裂纹形式飞机铝合金结构剩余强度的分析,为飞机结构及安全性评估提供指导。

摘要： 针对采用标准预测含缺陷管道剩余强度误差较大这一问题,在Matlab中建立基于SVR的含缺陷管道剩余强度预测模型,并基于60组含缺陷管道爆破试验数据进行训练测试,以验证模型的实际性能。结果表明:SVR模型预测测试集结果的最小相对误差为0.55%,最大相对误差为10.35%,平均相对误差为2.63%,预测结果的R^(2)高达0.9901,验证了SVR模型的准确性和鲁棒性,研究结果可为管道运行调度及检维修提供决策支持。

摘要： 基于仿真分析找出悬挂控制台薄弱环节,对比各运行里程的产品薄弱环节的强度变化,评估其完整件剩余寿命。此外针对带有不同缺陷类型动车组控制台,通过仿真分析,推测其剩余强度的变化情况,并对缺陷的最大阈值进行了分析研究。

摘要： 研究了湿热老化对环氧树脂基复合材料拉伸强度的影响。首先进行了玻璃纤维增强聚合物(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)的吸水性和湿致拉伸强度退化试验,试验结果显示该GFRP的吸湿行为符合Fick定律,其抗拉强度在湿热老化早期显著降低,然后逐渐平缓。然后,提出了单向纤维增强复合材料细观尺度纵向和横向强度预测模型,以反映纤维和基体(或纤维/基体界面)失效的固有概率以及吸湿率的影响。该模型可以预测环氧树脂基复合材料在不同湿热老化时间下的拉伸强度退化情况,并通过老化试验验证了模型的正确性。

摘要： 针对一种采用预浸料成型工艺制备的复合材料层合板,开展不同撞击物作用下复合材料层合板低能量冲击损伤特性研究.通过对比相同冲击能量(60 J)下,钢球、铝球和聚合物球撞击复合材料层合板的落锤/气炮冲击试验结果和冲击后含损伤结构的压缩试验结果,研究了不同撞击因素对复合材料低能量冲击损伤面积和剩余压缩强度的影响.结果表明,相同冲击能量下,同种材质撞击物(不同质量)以不同速度冲击复合材料层合板的损伤特性相似;而不同材质撞击物(不同弹性模量和泊松比)得到的结果差异显著.结合赫兹接触理论,初步解释了撞击物弹性性能影响接触刚度和冲击损伤程度的规律.

摘要： 作为复合材料结构制造与使用过程中常见的缺陷损伤之一,分层会引起材料压缩强度的降低。在ABAQUS中建立含分层复合材料层板的有限元模型,编写了相关Umat子程序,将仿真结果与试验数据进行了对比,验证了模型的精度与有效性。同时对比了Hashin与Puck两种失效准则对仿真结果的影响,结果表明,使用Puck准则与试验结果吻合更好。利用已验证的有限元建模方法,研究了分层面积、厚度位置以及分层形状对剩余强度的影响。研究表明:分层面积越大、分层厚度位置越靠近中央,层合板的剩余强度越低;分层面积相同时,圆、正方形、椭圆(长短轴比为2:1)三种分层形状对剩余强度的影响没有显著差别。

摘要： 为研究潜艇耐压艇体环肋圆柱壳结构肋骨损伤后的剩余强度,以肋骨侧倾变形为损伤形式,利用有限元分析软件Ansys,对计算模型在静水外压作用下的应力分布、稳定性和极限承载能力进行计算,分析肋骨侧倾变形对环肋圆柱壳结构力学特性的影响规律。结果表明:肋骨出现侧倾损伤后,损伤肋骨附近跨中壳板中面环向应力是控制结构承载能力的应力指标;随着损伤变形角度的增大,舱段总体稳定性和极限强度均显著降低。利用本文的计算结果,可反推潜艇的剩余极限下潜深度。

摘要： 石油天然气长输管道在生产、施工、服役阶段都会在管壁产生体积型缺陷,体积型缺陷指管壁上的金属损失,管道产生的体积缺陷主要原因是腐蚀.体积缺陷可大面积减薄管道的壁厚,降低管道的承压能力,会造成管道失效、管输产品泄漏.为了确定管道能否在规定的管道压力下正常运行,避免油气管道事故发生,必须评价管道剩余强度.针对石油天然气输送管道中的体积型缺陷管道剩余强度的评价问题,研究了SY/T6477标准及其算法.针对SY/T6477标准及其算法绘制出均匀腐蚀的剩余强度评价曲线图;详细分析了均匀腐蚀与局部腐蚀剩余强度评价方法的保守性.

摘要： 针对疲劳载荷作用下的复合材料胶接修补层合板,发展了胶接修补结构疲劳逐渐累积损伤和剩余强度预测方法.建立含不同补片形状复合材料胶接修补疲劳损伤模型,并提出相应的损伤退化模式及材料最终失效准则,实现对不同补片形状贴片修补的胶接修补结构在疲劳载荷作用下的疲劳寿命及一定疲劳循环次数下胶接结构剩余刚度进行分析.损伤模型结果表明,补片形状是胶接修补的重要设计参数.斜放的方形补片对于疲劳寿命的修补效果最佳.平放的六边形补片对于修补后层合板剩余强度度提升效果最好,斜放的方形补片的修补效果最好.

摘要： 本论文主要通过向AM50镁合金中添加稀土Gd来研究其耐蚀性的变化情况.通过改变稀土Gd的含量(1.0％,2.0％)对比镁合金的耐蚀性、剩余强度的差异,以及在3.5％的NaCl溶液中腐蚀不同时间后的剩余强度和腐蚀速率,确定出稀土Gd的最佳含量.

摘要： 山西煤层气勘探开发分公司管辖的樊4至处理中心集气管道全长13km,管道材质为L245,管道设计压力为1.6MPa.该集气管道于2010年7月运营投产,截至2017年以平稳运行7年.由于煤层气集气管道出站温度和地下温度温差较大,会有大量的冷凝水析出,随着管道的长时间运行,易造成管道的腐蚀、穿孔、泄漏,给管路的安全运行带来巨大隐患,因此需要对管线进行内检测,保障集气管线安全平稳运行.利用咖355.6mm管道清管设备、变形检测设备、高清晰度漏磁检测设备对樊4至处理中心集气管道实施了管道智能检测.检测结果显示,本次检测发现金属损失37处,变形26处,焊缝异常31处.基于缺陷的深度和长度及缺陷的深度和宽度进行了剩余强度评价,通过评价,在最大允许操作压力1.5MPa下都不需要立即维修,且没有金属损失需要在5年内计划维修.

摘要： 埋地管道在敷设和运行期间收到岩石挤压和刮擦作用很容易形成凹陷和划痕缺陷,对管道的剩余强度构成威胁.实际运行过程中除了承受内压作用之外,还会受到弯矩等其他载荷的作用.本文以X65钢级为研究对象,分析了内压和弯矩共同作用下含凹陷—划痕缺陷管道的剩余强度,基于有限元模拟展开大量计算,通过选择合适的失效准则,得到了弯曲应变对管道极限内压的影响规律.结果表明,弯曲应变的存在会降低管道的极限内压,随着弯曲应变的增大,极限内压近似呈线性趋势减小.考虑弯曲应变的影响,对已有极限内压的经验公式进行了修正,进一步为含缺陷凹陷管道安全评估提供了强有力的指导.

摘要： 随着海洋油气田在我国的开发,海底输送石油天然气管道的腐蚀风险问题越来越突出,海底腐蚀管道一旦发生失效事故,不但影响整个油气管道运输的生产运营还会给国家社会造成很大的经济损失.开展海洋油气管道腐蚀失效分析,对保障管道的安全运行具有十分重大的意义.而国际上通用的管道腐蚀失效分析方法众多,各有优劣,如何正确选择适当的分析方法是管道完整性评价的一个难点.本文将在查阅国内外文献的基础上,总结评估海底腐蚀管道剩余强度的几种方法,并以ASME B31G、DNV-RP-F101PART A、DNV-RP-F101PART B和有限元方法等4种方法进行理论对比和实例对比.通过分析得出各种方法的精确度和适应性,结论有:①DNV RP F101PARTB和ASME B31G的结果相对保守,并且二者结果一致性较高,适用于需要结果较为保守的评价;②工作压力较高的时候,DNV RP F101PARTB结果略保守于ASME B31G,适用于需要结果较为精确的评价;③而DNV RP F101PARTA的结果最接近于有限元方法(FEA)的结果,比FEA略保守,同时随着工作压力的增大越来越保守.④鉴于规范方法对于各类复合型缺陷的局限性,复杂和需要更加精确结果的情况应当获取检测数据并进行合理的有限元建模模拟.

摘要： 通过玻璃盒子的模拟结构设计,尝试对玻璃结构设计的理论分析部分进行探讨.按玻璃盒子的受力过程依次对玻璃面板、玻璃排架和玻璃连接节点进行设计和承载力验算,以及对玻璃盒子进行剩余强度分析和验算.

摘要： 为实现对长期承受疲劳作用的混凝土桥梁进行原位评估,该文提出了基于实测弹性模量的结构混凝土累积损伤评估方法.首先根据损伤力学的定义讨论了混凝土弹性模量的取值,建议混凝土的初始无损弹性模量采用静力弹性模量;然后根据混凝土应力-应变曲线和残余应变与累积应变的统计关系,提出混凝土静力等效应变和残余应变计算方法,以及混凝土损伤后强度的估算方法,给出了混凝土结构现场测试与分析的详细步骤和弹模比、残余应变的阶段特征值.在以上研究基础上,比较分析了混凝土变形模量、静力等效应变和残余应变损伤指标的应用效果,结果表明残余应变损伤指标的适用性最好,因此根据残余应变的实用限值将混凝土损伤程度划分为4个等级.最后,为了简化评估过程,提出了一种根据混凝土实测强度和弹模比的快速查表评估方法,直接得出混凝土的剩余强度和损伤等级,对工程实践具有参考价值.

摘要： 为了评估陕京一线天然气管道某管段的内腐蚀状况,本文运用干气管道内腐蚀直接评估方法(DG-ICDA)对该管段进行评估.研究表明:管道当前的轻度腐蚀未对剩余强度产生显著影响,管道仍能在设计压力下进行.

摘要： 管道完整性评价对于保障管道的安全、经济运行具有重要意义.本文在明确了管道完整性评价的定义的基础上,对现行的管道完整性评价标准/方法进行了搜集、整理和对比分析.其中,对于直接评价和压力试验标准较为单一或内容基本一致,适用性评价涉及的常用标准/方法较多,包括ASME B31G,PCORRC,DNV-RP-F101,API579和BS7910等,因而结合它们的特点及文献中研究结果,从多个角度进行了对比分析,旨在为标准/方法的选用提供指导.

摘要： 一种测定复合材料剩余强度与剩余寿命的应变控制方法，该方法有三大步骤：步骤一、应变控制剩余强度模型；步骤二、应变控制剩余强度的随机模型；步骤三、模型参数估计。本发明简单实用、操作方便、计算精度高。本发明在测试技术领域里具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

摘要： 一种测定复合材料剩余强度与剩余寿命的应力控制方法，该方法有三大步骤：步骤一、应力控制剩余强度模型；步骤二、应力控制剩余强度的随机模型；步骤三、模型参数估计。本发明简单实用、操作方便、计算精度高，能合理表征复合材料疲劳损伤。本发明在测试技术领域里具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

摘要： 本发明公开了一种管廊管道剩余强度与剩余寿命计算方法，包括：收集管廊管道缺陷数据信息；判断是平面型缺陷还是体积型缺陷；针对平面型缺陷，从管廊管道缺陷数据信息中获取缺陷管道材料的工程应力‑应变曲线，确定失效评估图，再计算评定点，得到管廊管道的剩余强度；针对体积型缺陷，从管廊管道缺陷数据信息中获取设计系数、焊缝系数和最小测量壁厚，通过计算得到管廊管道的剩余强度；根据管廊管道缺陷数据信息计算基本数值，根据极大值分布概率密度函数、可靠度函数、最大腐蚀深度点估计和极大似然估计，计算得到管廊管道的剩余寿命。从而有效准确地计算并预测管廊区域管道的剩余强度与剩余寿命。

摘要： 本发明公开了一种剩余强度和剩余寿命的无损预测方法，其步骤是：第一、测量钢铁材料或零件的应力—寿命曲线，即S-N曲线；第二、建立钢铁材料或零件在强化、损伤以及考虑小载荷强化的随机载荷谱下表面硬度与剩余强度之间的对应关系；第三、钢铁材料或零件使用过程中表面硬度测量，根据钢铁材料或零件表面硬度与剩余强度之间的对应关系，进行钢铁材料或零件剩余强度的无损预测；第四、利用预测的剩余强度和钢铁材料或零件的应力—寿命曲线，即S-N曲线，可以对钢铁材料或零件在不同载荷谱下进行剩余疲劳寿命的无损预测。利用这种方法，可以通过表面硬度测量实现钢铁材料或零件剩余强度和剩余疲劳寿命的无损预测。

摘要： 本发明公开了一种应力水氧耦合环境单向陶瓷基复合材料剩余强度与剩余刚度预测方法；方法确定单向SiC/SiC复合材料内部水蒸气与氧气浓度、碳界面消耗长度及材料基体纤维氧化物厚度变化规律：结合水蒸气与氧气的扩散系数，建立单向SiC/SiC复合材料在水氧耦合环境下的氧化动力学方程，结合水蒸气及氧气的边界条件，求解方程得到水蒸气及氧气在材料内部不同时刻不同位置处的浓度，基于水蒸气及氧气浓度求出界面消耗长度及氧化物厚度变化规律；本发明为单向SiC/SiC复合材料的安全使用提供理论支持，且计算过程简洁有效，省去了实验方法的时间和人力成本。

摘要： 本发明公开了一种管廊管道剩余强度与剩余寿命计算方法，包括：收集管廊管道缺陷数据信息；判断是平面型缺陷还是体积型缺陷；针对平面型缺陷，从管廊管道缺陷数据信息中获取缺陷管道材料的工程应力-应变曲线，确定失效评估图，再计算评定点，得到管廊管道的剩余强度；针对体积型缺陷，从管廊管道缺陷数据信息中获取设计系数、焊缝系数和最小测量壁厚，通过计算得到管廊管道的剩余强度；根据管廊管道缺陷数据信息计算基本数值，根据极大值分布概率密度函数、可靠度函数、最大腐蚀深度点估计和极大似然估计，计算得到管廊管道的剩余寿命。从而有效准确地计算并预测管廊区域管道的剩余强度与剩余寿命。

摘要： 一种测定复合材料剩余强度与剩余寿命的应力控制方法，该方法有三大步骤：步骤一、应力控制剩余强度模型；步骤二、应力控制剩余强度的随机模型；步骤三、模型参数估计。本发明简单实用、操作方便、计算精度高，能合理表征复合材料疲劳损伤。本发明在测试技术领域里具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

摘要： 一种测定复合材料剩余强度与剩余寿命的应变控制方法，该方法有三大步骤：步骤一、应变控制剩余强度模型；步骤二、应变控制剩余强度的随机模型；步骤三、模型参数估计。本发明简单实用、操作方便、计算精度高。本发明在测试技术领域里具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

摘要： 本发明公开了一种剩余强度和剩余寿命的快速、无损预测方法，其步骤是：第一、测量材料或零件的应力-寿命曲线，即S－N曲线；第二、建立材料或零件在强化、损伤以及考虑小载荷强化的随机载荷谱下表面硬度与剩余强度之间的对应关系；第三、材料或零件使用过程中表面硬度测量，根据材料或零件表面硬度与剩余强度之间的对应关系，进行材料或零件剩余强度的快速、无损预测；第四、利用预测的剩余强度和材料或零件的应力-寿命曲线，即S－N曲线，可以对材料或零件在不同载荷谱下进行剩余疲劳寿命的快速、无损预测。利用这种方法，可以通过简单的表面硬度测量实现材料或零件剩余强度和剩余疲劳寿命的快速、无损预测。

摘要： 本说明书提供了套管的剩余强度的确定方法和装置。基于该方法，具体实施前，可以先根据预设的失效规则构建得到可靠性较高的模拟样本数据；再利用上述模拟样本数据，训练得到效果较好的且支持分析处理复杂磨损情况下的套管的剩余强度预测模型；具体实施时，可以获取目标套管的套管参数；再通过调用剩余强度预测模型处理该目标套管的套管参数，根据模型输出的目标处理结果，确定出目标套管的剩余强度。从而能够较为高效、准确地确定出诸如存在多处磨损区域的复杂磨损情况下的目标套管的剩余强度，减少预测误差。