摘要：采用Instron 9350落锤试验机研究了中低应变率下软质聚氨酯泡沫的动态压缩力学性能,分析了其应力-应变响应特征和应变率敏感性,讨论了应变率对材料应变率敏感性指数和能量吸收特性的影响,并基于实验结果建立了可准确描述其压缩力学响应的率相关本构模型。结果表明,软质聚氨酯泡沫的静动态压缩应力-应变响应具有典型的三阶段特征,且呈现出明显的应变率强化效应。准静态加载下,材料具有较高的吸能效率但能量吸收值较小,应变率对最大吸能效率和比吸能的影响较小;动态加载下,随着应变率的增加,最大吸能效率显著减小而比吸能明显增大。考虑应变率影响的修正Sherwood-Frost模型和修正Avalle模型都能够很好地表征软质聚氨酯泡沫的静动态压缩应力-应变响应,但修正Avalle模型的参数较少,更便于工程应用。研究结果可为软质聚氨酯泡沫抗冲击结构的设计和优化提供指导。

摘要：针对超高压容器设计标准GB/T 34019—2017《超高压容器》可供参考的设计实例较少,以及超高压容器设计过程复杂的现状,文中采用ANSYS有限元软件对某规格超高压反应器连接结构进行数值模拟,得出超高压容器整体及连接部位在施加工作载荷(150 MPa)之后的应力分布云图。结果表明:超高压容器筒体下端出现应力集中现象,其最大值为525.67 MPa;其上下法兰内锯齿螺纹所受等效应力随着啮合的锯齿螺纹圈数的增加呈指数下降,应关注法兰内部啮合锯齿螺纹前3扣;其上下端盖外锯齿螺纹所受等效应力随着啮合的锯齿螺纹圈数的增加呈抛物线变化,先升高后下降,应关注端盖内部啮合的锯齿螺纹前6扣;在正常工作压力循环(0~150 MPa)下,上下端盖与法兰啮合螺纹疲劳次数为22880。其有限元分析结果对超高压容器日常安全运营、连接结构失效分析及其标准应用有一定的指导意义。

摘要：等静压设备在我国属特种设备中的超高压容器,我国的等静压技术起步较晚且制造单位较少,但该项技术应用前景广阔。本文回顾了等静压技术发展历程、典型设备结构及主要应用,重点介绍等静压设备应满足我国特种设备行政许可、基本安全技术要求等方面的市场准入规定,总结我国等静压技术及设备制造水平,为提高我国等静压设备设计制造、推动技术应用开发等提供建议,为有关等静压设备生产、使用单位提供有益参考。

摘要：为避免发生低温脆断,油气输送管材标准通常都规定了管材冲击功及冲击试验温度。为了确定管材冲击试验温度,必须先确定管道最低设计温度,即管道在正常工作过程中管壁可能达到的最低温度。为此,首先采用数值方法,同时考虑管内介质流动和管外环境散热影响,建立了管道壁温耦合传热计算模型;为了便于工程应用,进一步修正提出了一种计算低温环境下钢管最低壁温的工程计算方法。数值计算得到的管道截面气体平均温度与苏霍夫公式计算结果相对差值小于5%,工程方法计算得到的管道最低壁温与数值计算结果绝对差值不超过0.5℃,这就说明所采用的两种最低温度计算方法准确、有效。研究结果还表明,低温环境下地面输气管道最低壁温随着输气量的减小而降低,因而在确定管道最低设计温度时,应限定管道正常工作过程中的最小输气量,以此为基础来计算确定低温环境下管道的最低壁温。

摘要：对往复式压缩机管道振动的相关问题进行研究时常会用到各种标准文件,对与振动相关的国际标准、国外标准和国内标准进行了介绍,这些标准的应用范围涵盖了管路设计阶段、改造分析阶段、压缩机机体、压缩机管路、管内气流脉动等,对部分相关标准作了对比分析,对最常用标准作了说明并介绍了一具体工程案例,归纳概括的各标准对该问题分析有一定指导作用和借鉴意义。

摘要：由于天然气在储运过程中存在着潜在的泄漏和爆炸风险,一旦发生事故就有可能造成人民生命财产的重大损失。因此国内外有关标准法规均要求安装泄压装置,以保证CNG气瓶在超温、超压工况下能安全泄放,降低事故风险。但由于国内外标准对泄压装置设计计算方法和计算公式不同,导致不同的泄压装置在火灾工况下的动作响应规律存在着差异。为此,针对不同结构型式、不同泄放面积的泄压装置,开展了大容积钢质无缝气瓶整体火烧工况的分析研究,以获取CNG长管拖车气瓶在受火工况下温度压力的变化规律,以及不同泄压装置在火烧环境下的响应规律。研究结果表明:(1)大容积钢质无缝气瓶按照API 521-2014、CGA S-1.1和GB 16918—1997设计的泄压装置均能够满足大容积钢制无缝气瓶整体受火安全泄放的要求,考虑到可能引起二次灾害的CNG气体,推荐使用API 521-2014或CGA S-1.1计算最小泄放面积;(2)在火焰被钢板隔绝的情况下,泄压装置的热传导受阻,单爆破片结构往往比爆破片+易熔合金的组合结构先动作;(3)大容积钢质无缝气瓶在火灾环境下,泄放装置开启后,气体温度变化规律受泄放面积的影响较大。结论认为,该研究成果可以为CNG长管拖车气瓶泄压装置的标准制订和选型提供技术支撑。

摘要：为了提高天然气汽车的续航里程,设计了30 MPa车用全缠绕压缩天然气气瓶。本文基于有限元软件平台下的复合材料分析模块,研究了不同的自紧压力对采用小角度螺旋缠绕、大角度螺旋缠绕加环向缠绕三种混合缠绕的全缠绕复合气瓶疲劳性能的影响,分析时采用SWT平均应力修正方程对交变应力幅进行了修正。结果表明:对气瓶进行自紧处理,基本不会改变内胆的交变应力幅,但是却可以降低其平均应力;在满足纤维应力比的前提下得出其最佳自紧压力为52 MPa,此时其疲劳循环次数约为15000次。

摘要：采用有限元软件ANSYS对气瓶内壁存在不同尺寸凹坑缺陷的环缠绕复合材料气瓶及全金属气瓶在各载荷步下进行了计算,其中应用了单元生死技术来控制凹坑出现的时间。基于Goodman平均应力修正方程,计算复合气瓶有点蚀凹坑相对于无点蚀凹坑的等效交变应力幅增量,并与钢制气瓶有点蚀凹坑相对于无点蚀凹坑的等效交变应力幅增量进行比较。计算结果表明,点蚀处剩余壁厚为75%的设计壁厚对于复合材料气瓶来说偏于保守,认为复合材料气瓶点腐蚀处剩余壁厚不得小于设计壁厚的50%较为合理。

摘要：采用有限元软件构建大容积钢内胆复合材料气瓶模型,并在缠绕层表面建立三个体积型缺陷。详细阐述了数值模型的构建过程,重点分析了在设计爆破压力(50 MPa)下含不同缠绕层表面缺陷的气瓶内胆和缠绕层应力分布及大小,通过最大应力准则预测了各自情况下的爆破压力,与气瓶水压爆破试验数据进行了对比,并在此基础上研究了不影响爆破压力的缠绕层表面临界缺陷尺寸。模拟结果表明:缺陷对内胆应力影响较小,但缠绕层应力会因此急剧增大;爆破压力则是明显减小,且深度对其影响更大;针对本文讨论的气瓶,给出了临界面积为200 mm×200 mm,临界深度为1 mm这一结论。

摘要：离散多层圆筒由薄内筒和倾角错绕的钢带层组成,具有制造简便、成本低等优点。预测筒体在热冲击载荷下的热应力对强度设计和安全操作具有重要的应用价值。该文首次研究了离散多层圆筒在热冲击载荷作用下的热弹性动态响应。将内筒和钢带层的径向位移分别分解为满足给定应力边界条件的准静态解和满足初始条件的动态解,准静态解通过齐次线性方法确定,热弹性动态解通过有限Hankel积分变换和Laplace变换确定。根据内外层界面处位移连续条件,得到层间压力关于时间的第二类Volterra积分方程,利用Hermit二次三项式插值方法可求得该层间应力。最后将离散多层圆筒的热弹性动力响应与单层厚壁圆筒的响应进行了比较,并分析了钢带缠绕倾角和材料参数对热弹性动力响应的影响。