一种管道机器人电磁离合器的设计

针对管道检测作业安全性问题,研制了一种确保管道机器人可安全退出管道的电磁离合器。该离合器直径Φ42mm,长220mm,动作行程10mm,结构紧凑,可传递较大转矩。详细介绍了电磁离合器机构及其工作原理,分析计算了磁路与线圈发热量,应用拉格朗日-麦克斯韦方程推导出了该机构吸引力关于气隙长度的关系式,并通过有限元仿真软件对理论计算结果进行验证,对挡铁长度进行优化,最终依据理论结果研制了试验样机。     

管道钢X80氢渗透实验研究

采用电化学方法,测定了不同充氢电流下氢在管道钢X80中的扩散系数（D）和试样中可扩散氢浓度（C0）。结果表明,管道钢X80在0.5mol/L H2SO4+0.25g/L As2O3溶液中充氢时,试样中可扩散氢浓度（C0)与充氢电流的方根（√i）呈线性关系,即C0＝－3.17+3.83√i。     

基于湍流冲击振动的输油管道稳定性研究

要水流冲刷管底形成悬空管道,悬空管道假设为一端固定一端铰支的均质等截面简支梁。在分析管道垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上,考虑到输油管道振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压对管道的作用,对悬空管道进行受力分析,导出管道振动微分方程。以保证管道强度的安全可靠为判据,计算求出悬空管道的临界长度,以便预测管道失稳条件,并对其及时采取稳固及抢修措施。     

表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响

采用低频电磁场的有限元单元分析方法,分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响,并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大,但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时,漏磁场强度值最大;当缺陷与地磁场磁力线平行时,漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时,零件的空间方向可能会影响探伤结果。     

悬空管道固有频率的计算

在地质灾害作用下,输油管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空。当悬空管道发生弯曲变形时,两端埋地管道要对悬空管道产生影响。利用埋设段和悬空管道的受力平衡条件联立求解出两段管道的弯曲变形,并且讨论了不同土壤刚度和管道轴向力条件下悬空管道振动的固有频率,并和工程上推荐使用的简支梁和两端固支梁的静动态特性进行比较。管道大幅振动或共振是管道破坏的重要原因,准确计算悬空管道的固有频率,对悬空管道的静力分析、振动分析以及输油管道的完整性评价都有非常重要的意义。     

纤维缠绕复合材料管道等径三通的强度分析

根据复合材料强度准则中应用最广的Tsai—wu失效准则,利用ANSYS有限元分析软件,对纤维缠绕复合材料管道等径三通强度进行分析。分析结果表明,复合材料管道三通在承受内压时,在主管和支管的连接处会产生应力集中,纤维的缠绕方向不同三通的强度因子会各异,缠绕角在50°～60°时复合材料管道三通的强度最好,此结论可以为纤维缠绕复合材料管道三通的设计制造提供一种有效的参考。     

多年冻土区管道的设计技术研究

在多年冻土地带铺设油气管道,是国际能源战略发展的必然,但由于冻土具有冻胀和融沉特性,因此,选用合适的管道设计方法保证管道安全运行一直是一大研究热点。通过对多年冻土区管道所承受载荷类型的分析,论证了采用基于应变的管道设计方法的合理性,并着重对拉伸应变极限和压缩应变极限的确定方法进行了探讨,指出在实际设计中,应该选用相对宽松的压缩应变极限值和严格的拉伸应变极限值。     

含裂纹钢板复合材料修补疲劳寿命数值分析

用ANSYS有限元软件对复合材料修复含边裂纹、中心裂纹和切口的钢板的疲劳寿命进行了数值分析.研究了边裂纹、中心裂纹长度对钢板疲劳寿命的影响,分析了碳纤维增强复合材料对3种损伤钢板疲劳寿命的修复效果.计算结果显示,修补后结构件的疲劳寿命可延长3～50倍.     

漏磁检测探头提离对检测信号的影响分析

漏磁检测探头的提离对其检测性能影响较大,为掌握其影响特性,通过建立提离信号的采集系统,提取了不同提离情况下的检测信号,分析了检测探头提离对缺陷信号的影响,提出了检测探头在实际运行中具有"提离敏感区"、提离阈值及最佳提离值的观点,为检测探头及系统的研究设计提供了有益的参考.     

对接厚板表面裂纹的残余应力强度因子

利用线弹簧模型求解对接厚板表面裂纹的残余应力强度因子。基于Reissner板理论和连续分布位错思想,将对接厚板表面裂纹问题归结为一组Cauchy型奇异积分方程,并采用Gauss-Chebyshev方法给出了奇异积分方程的数值结果,并与有限元解进行比较,计算结果表明:用线弹簧模型解决含残余应力表面裂纹问题不仅是合理可行的,而且是一种简单方便的方法,便于工程实际应用。