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基于损伤力学的全尺寸天然气管道断裂韧性评估方法 被引量：8
1
作者 马剑林 葛华 +4 位作者 甄莹 方迎潮 蒋毅 崔富凯 曹宇光 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期153-160,共8页
在开展X80管道钢三点弯试验基础上,对Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型及扩展有限元法(XFEM)损伤参数的确定方法进行研究,并对二者表征管道钢断裂行为的能力进行评估。结果表明:二者均适用于大范围屈服下管道钢的延性裂纹扩展模拟... 在开展X80管道钢三点弯试验基础上,对Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型及扩展有限元法(XFEM)损伤参数的确定方法进行研究,并对二者表征管道钢断裂行为的能力进行评估。结果表明:二者均适用于大范围屈服下管道钢的延性裂纹扩展模拟并可得到与试验结果一致的反力曲线;但XFEM模拟所得裂纹扩展长度较试验值偏大,断裂韧性较试验值偏小;GTN模型所得裂纹扩展长度和断裂韧性在整个裂纹扩展历程中均与试验数据具有较高一致性。使用GTN模型同时考虑气体减压,再现了X80全尺寸管道动态裂纹扩展过程及裂纹尖端张开角演化历史,所得结果与管道爆破试验结果吻合较好。通过小尺寸试验标定参数的损伤模型可有效用于全尺寸管道断裂性能的模拟。 展开更多
关键词 延性断裂 裂纹尖端张开角 数字图像相关法
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新型Sage-Husa自适应滤波算法的列车测速方法研究
2
作者 黄彬彬 樊泽园 +2 位作者 崔富凯 李裕言 臧俊皓 《信息与电脑》 2024年第17期35-37,共3页
测速准确性是列车行驶安全的重要参量。在列车的实际运行中,传感器受噪声干扰,会导致测速数据出现异常。针对该问题,本文提出了采用新型Sage-Husa自适应滤波方法来去除噪声影响,实现多传感器信息融合,并与传统的卡尔曼滤波算法进行了比... 测速准确性是列车行驶安全的重要参量。在列车的实际运行中,传感器受噪声干扰,会导致测速数据出现异常。针对该问题,本文提出了采用新型Sage-Husa自适应滤波方法来去除噪声影响,实现多传感器信息融合,并与传统的卡尔曼滤波算法进行了比较。结果表明,新型Sage-Husa自适应滤波方法更能保证测速测量的准确性。 展开更多
关键词 测速 传感器 新型Sage-Husa自适应滤波 卡尔曼滤波
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高钢级管道延性断裂过程中壁厚减薄率研究 被引量：3
3
作者 崔富凯 甄莹 《焊管》 2021年第10期1-6,12,共7页
延性断裂严重威胁高钢级管道的运行安全,但其具体行为尚不明确,尤其是壁厚减薄率这一参量,难以在全尺寸管道爆破试验中实时监测,制约了对高钢级管道断裂与止裂机理的深入研究。针对这一问题,借助数值模拟方法,对高钢级天然气管道延性裂... 延性断裂严重威胁高钢级管道的运行安全,但其具体行为尚不明确,尤其是壁厚减薄率这一参量,难以在全尺寸管道爆破试验中实时监测,制约了对高钢级管道断裂与止裂机理的深入研究。针对这一问题,借助数值模拟方法,对高钢级天然气管道延性裂纹动态扩展过程中管道轴向壁厚减薄率的分布及演化规律进行了系统研究,分析了设计系数、管道几何尺寸及管材特性对其的影响。结果表明,轴向管壁减薄始终分布于初始裂纹尖端至当前裂纹尖端的范围内,各因素对其分布规律均无影响;减薄率最大值始终出现在当前裂纹尖端处。管道壁厚越小、材料强度越低,壁厚减薄率越大,设计系数及管道直径均对壁厚减薄率无影响。 展开更多
关键词 高钢级管道 延性断裂 壁厚减薄率 数值模拟
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基于冲击振动疲劳分析的自动垂钻与多维减振联合提速系统冲击频率优选
4
作者 崔富凯 曹宇光 +1 位作者 倪红坚 张恒 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2023年第4期443-448,468,共7页
针对破岩钻进过程中自动垂钻与多维减振联合提速系统在上部液动冲击器的持续冲击及地层反力作用下易出现疲劳损伤的问题,为实现冲击频率优选,利用疲劳分析软件nCode Designlife,对冲击振动条件下自动垂钻与多维减振联合提速系统的疲劳... 针对破岩钻进过程中自动垂钻与多维减振联合提速系统在上部液动冲击器的持续冲击及地层反力作用下易出现疲劳损伤的问题,为实现冲击频率优选,利用疲劳分析软件nCode Designlife,对冲击振动条件下自动垂钻与多维减振联合提速系统的疲劳损伤规律开展研究。结果表明:在冲击振动条件下,上扶正器的顶端截面由于直接承受来自冲击器的冲击载荷作用而具有最大的疲劳损伤;冲击频率低于100 Hz时,系统最大损伤值随冲击频率的增大先增大后减小,当冲击频率高于300 Hz时,频率的变化不会改变系统的疲劳损伤状态。因此,相比于常规低频冲击器,推荐选用300 Hz以上的高频冲击器,可以有效缓解井下振动,减少工具的疲劳损伤。研究结果对现场参数选型有一定指导意义。 展开更多
关键词 冲击振动 疲劳寿命 现场试验 参数优选 冲击器
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自动垂钻与多维减振联合提速系统耦合振动分析
5
作者 崔富凯 曹宇光 +1 位作者 王凯 张恒 《石油化工建设》 2022年第2期161-166,共6页
巨厚高含砾地层钻进过程中井下存在强烈的冲击振动,对自动垂钻与多维减振联合提速系统工作的可靠性、安全性形成巨大考验。为研究联合提速系统的振动机理,首先建立考虑井壁和井底岩石作用的集中质量力学模型,然后利用ANSYS Workbench对... 巨厚高含砾地层钻进过程中井下存在强烈的冲击振动,对自动垂钻与多维减振联合提速系统工作的可靠性、安全性形成巨大考验。为研究联合提速系统的振动机理,首先建立考虑井壁和井底岩石作用的集中质量力学模型,然后利用ANSYS Workbench对系统进行模态和谐响应分析,研究了系统共振频率及共振状态下应力、位移响应,得到了共振位移幅值放大系数。结果表明:与静载结果相比,纵向共振发生时,最大位移放大约4.58倍,横向共振发生时最大位移放大约3.026倍,扭转共振发生时最大位移放大约2.22倍。研究结果对系统防护和结构优化设计提供一定的指导。 展开更多
关键词 联合提速系统 力学模型 耦合振动 共振位移
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新型连排式风机基础水动力分析及可靠性研究
6
作者 朱江峰 曹宇光 +1 位作者 崔富凯 刘媛媛 《机电工程技术》 2022年第6期22-25,共4页
为增强浮式风机系统结构稳定性和应对极端海况能力,考虑南海海况和风机建造成本,针对连排式浮式风机基础及其系泊系统进行设计分析和优越性研究,结合单体式基础及其系泊系统在风浪流耦合作用下的动力响应结果,提出一种海上连排式风机基... 为增强浮式风机系统结构稳定性和应对极端海况能力,考虑南海海况和风机建造成本,针对连排式浮式风机基础及其系泊系统进行设计分析和优越性研究,结合单体式基础及其系泊系统在风浪流耦合作用下的动力响应结果,提出一种海上连排式风机基础设计方案,综合考虑风浪流载荷影响因素,利用AQWA软件分别建立单体式基础和连排式基础的水动力模型,通过频域和时域动力响应分析,总结两种基础的动力响应规律,通过两种基础的对比分析,探究连排式基础的系统稳定性和可靠性;针对张紧式系泊系统,开展单根系泊缆断裂工况下的水动力研究,探究极端工况作用下单体式和连排式基础运动规律,验证新型连排式基础系统安全性和优越性,为适应极端海况的风机基础研究提供了借鉴和参考,同时为海上新型浮式风电装备研发与水动力分析提供理论基础与实际指导。 展开更多
关键词 连排式基础 系泊系统 水动力 动力响应
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