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新型海底管道连接器密封性能的优化 被引量：5
1
作者 魏宗亮 王立权 +1 位作者 关雨 李绍凯 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期40-45,共6页
为了改善新型海底管道连接器的密封性能,给出了一种连接器关键结构参数的优化方法.论述了连接器的结构形式和工作原理,建立了以连接器接触压力方差最小化和最大塑性应变最小化为目标的多目标优化模型,运用径向基函数法建立了目标函数、... 为了改善新型海底管道连接器的密封性能,给出了一种连接器关键结构参数的优化方法.论述了连接器的结构形式和工作原理,建立了以连接器接触压力方差最小化和最大塑性应变最小化为目标的多目标优化模型,运用径向基函数法建立了目标函数、约束变量与设计变量之间的数学模型,给出了连接器关键设计变量的确定方法,推导了临界接触压力均值的表达式.以某连接器为例,计算得到临界接触压力均值为370MPa,给出了影响密封性能的重要结构参数偏距与过盈量的优化方法,优化结果与有限元结果基本相同.最后对优化前后的连接器进行了对比实验,结果表明:优化后的连接器具有较高的承受内压与外载荷的能力,连接器的密封性能得到明显提高. 展开更多
关键词 连接器 密封 接触压力均值 接触压力方差 径向基函数 多目标优化
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多室连续混合设备桨叶设计参数优化
2
作者 阮班铖 金文强 +2 位作者 魏宗亮 谢中元 陈松 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期78-86,共9页
为优化多室连续混合设备的设计参数,开展多室连续混合设备桨叶多目标优化研究。以混合室单位体积功耗和混合室轴截面有效混合面积为目标函数,峰值剪切应力为约束变量,建立了基于径向基函数的多目标优化模型,采用正交试验设计和遗传算法... 为优化多室连续混合设备的设计参数,开展多室连续混合设备桨叶多目标优化研究。以混合室单位体积功耗和混合室轴截面有效混合面积为目标函数,峰值剪切应力为约束变量,建立了基于径向基函数的多目标优化模型,采用正交试验设计和遗传算法对桨叶进行了参数优化,并对优化结果进行了CFD仿真和试验验证。结果表明,多室连续混合设备特性参量的显著影响因素为桨叶外径、桨叶-壁面间隙以及桨叶转速。相对于初始设计,优化后单位体积功耗降低了14.90%,混合室轴截面有效混合面积增加了4.10%,二者乘积降低了11.47%,峰值剪切应力降低了21.28%,在混合能力降低较少的情况下安全性获得了较大的提升,证明了基于径向基函数的多目标遗传算法在多室连续混合设备性能优化上的可行性。 展开更多
关键词 连续混合 桨叶 正交试验设计 多目标优化 径向基函数
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深海油气管道连接器密封机理与多目标优化研究 被引量：4
3
作者 王立权 魏宗亮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期116-123,共8页
深海油气管道连接器的结构参数直接影响其密封性能,因而对连接器进行密封机理分析与结构参数优化研究具有重要的意义。为此,首先分析了金属接触静密封的形成机理,建立了连接器形成可靠密封的临界条件;基于接触力学推导出临界弹塑性接触... 深海油气管道连接器的结构参数直接影响其密封性能,因而对连接器进行密封机理分析与结构参数优化研究具有重要的意义。为此,首先分析了金属接触静密封的形成机理,建立了连接器形成可靠密封的临界条件;基于接触力学推导出临界弹塑性接触压力均值的计算公式,并计算出219 mm连接器的临界值为370 MPa;应用ANSYS参数化设计语言（ANSYS Parametric Design Language,APDL）,对连接器的结构参数进行了灵敏度分析,确定了影响密封性能的5个关键结构参数。进而以主、次密封面上的接触压力方差为2个目标,以主、次密封面上的接触压力均值和最大塑性应变为约束变量,运用多目标遗传算法（Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA）对连接器进行了优化设计,结果表明：接触压力方差显著减小,接触压力均值大于370 MPa,塑性应变较小。最后对优化前后的深海管道连接器进行了水压和拉伸试验,结果表明：优化之后的连接器承受水压能力大于设计极限压力18 MPa,承受轴向拉力大于7.0×10-5 N。该方法对于其他尺寸深海管道连接器的设计具有参考价值。 展开更多
关键词 深海油气管道 连接器 密封机理 临界条件 接触压力 方差灵敏度 多目标优化设计 极限水压
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多室连续混合设备工艺参数对混合能的影响
4
作者 金文强 陈松 +2 位作者 谢中元 魏宗亮 秦能 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期109-117,共9页
为了建立适用于多室连续混合设备的系统性设计方法,采用数值计算与高聚物黏结炸药(PBX)模拟料实验相结合的方法对单室容积为2.5 L的多室连续混合设备的混合加强室进行工艺参数(投料速度、桨叶转速)响应分析,得到单位体积混合能与各输入... 为了建立适用于多室连续混合设备的系统性设计方法,采用数值计算与高聚物黏结炸药(PBX)模拟料实验相结合的方法对单室容积为2.5 L的多室连续混合设备的混合加强室进行工艺参数(投料速度、桨叶转速)响应分析,得到单位体积混合能与各输入参数之间的关系,并通过实验验证了以单位体积混合能作为混合能力评价指标的多室连续混合设备的设计方法。结果表明:平均扭矩的仿真值与实验值的最大偏差不超过15%,所建立的模型能够较好地反映平均扭矩随工艺参数的实际变化规律;设备所提供的单位体积混合能总量随桨叶转速的增加而增大,随投料速度的增加而减小,随混合室数量的增加而增大,随药浆密度的增加而增大;实验中各工况的混合质量排序与单位体积混合能的排序吻合较好,单位体积混合能越大,混合终产物的混合质量越好;当投料速度为20 kg/h,桨叶转速为45 r/min时,单位体积混合能为32562 J/L,混合终产物中铝粉含量的偏差在1%以内,满足PBX的工业要求。基于单位体积混合能的混合能力评价指标能够指导多室连续混合设备的结构设计与工艺参数选择,可以为后续不同量级设备的设计提供依据。 展开更多
关键词 连续混合设备 工艺参数 投料速度 桨叶转速 数值仿真 单位体积混合能
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海洋平台钢桩起吊的内胀式吊桩原理分析及试验验证 被引量：3
5
作者 弓海霞 孙文涛 +2 位作者 魏宗亮 王立权 孙荣华 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2012年第4期85-89,共5页
根据海洋石油平台钢桩起吊的要求,设计了一种基于斜面增力原理的内胀式吊桩器,并详细分析了吊桩原理。对提升管桩进行了动力学仿真分析,研究了镶嵌压块的结构和材料性能,对其与管桩壁的接触过程采用剪切摩擦理论进行有限元分析,得到了... 根据海洋石油平台钢桩起吊的要求,设计了一种基于斜面增力原理的内胀式吊桩器,并详细分析了吊桩原理。对提升管桩进行了动力学仿真分析,研究了镶嵌压块的结构和材料性能,对其与管桩壁的接触过程采用剪切摩擦理论进行有限元分析,得到了管桩内壁的压痕深度。最后的吊桩载荷试验表明,论文中给出的内胀式吊桩方式可以保证大型钢桩起吊的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 内胀式吊桩器 吊桩原理 镶嵌压块 接触动力学 载荷试验
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端丙烯酸酯基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚的合成与表征
6
作者 莫洪昌 卢先明 +3 位作者 徐明辉 刘宁 魏宗亮 张倩 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期100-103,共4页
为了发展新型固化体系,以端羟基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)和丙烯酰氯为原料,三乙胺为催化剂,经过酰化反应制备出端丙烯酸酯基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(APET)粘合剂,通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱和凝胶渗透色谱对APET的结构进... 为了发展新型固化体系,以端羟基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)和丙烯酰氯为原料,三乙胺为催化剂,经过酰化反应制备出端丙烯酸酯基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(APET)粘合剂,通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱和凝胶渗透色谱对APET的结构进行了表征,采用锥板粘度计研究了其粘度,DSC测定了其玻璃化转变温度,考察了APET的固化行为及力学性能。结果表明,酰化反应后PET的端羟基吸收峰完全消失,出现了丙烯酸酯基团的特征峰,聚醚分子链未发生断裂,获得了目标化合物;APET的玻璃化转变温度为-67.6,20℃时粘度为11.55 Pa·s;APET不仅能与叠氮固化剂METGAP进行热固化,而且能与光引发剂TPO进行光固化,固化后的弹性体拉伸强度大于1.50 MPa,断裂伸长率大于110%,预期在3D打印复合推进剂中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 有机化学 丙烯酸酯基团 环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚 丙烯酰氯 固化体系
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