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X80管线钢的动态力学性能研究被引量：4: 2012年; 为了研究高钢级管线钢X80的动态力学行为,利用分离式霍普金森压杆(简称SHPB)测量了X80钢在多种应变率(ε=500,1500,2500s-1)下的应变波形,用快速傅里叶变换对波形进行弥散修正,得到在不同应变率下的应力应变关系。基于实验获得的数据,对在有限元商业软件中广泛采用的Johnson-Cook动态强化模型进行拟合,得到X80钢在不同应变率下的Johnson-Cook本构模型的基本参数,计算结果与实验数据基本吻合。根据动态试验获得的数据而确定X80钢的动态本构关系,为研究X80钢高压埋地输气管道在各种冲击载荷作用下的动态响应提供了重要依据。; 李星曾祥国姚安林陈华燕刘云; 关键词：动态本构关系 BAR 应变率效应 X80管线钢

地震载荷作用下埋地输气管道的数值模拟被引量：17: 2014年; 为了弄清埋地输气管道在地震载荷作用下的动态失效过程,首先对X80管线钢进行了力学性能测试,获得了弹塑性材料线性强化的本构模型参数。然后基于非线性动力学理论、有限元算法和ANSYS有限元商业软件,建立了土-埋地输气管道在动力接触条件下的相互作用模型。载荷采用加速度时程的方法输入天津波,震级为7级,获得了不同壁厚条件下输气管道的动态应力应变响应和带缺陷管道的动态应力强度因子的时程曲线。由X80管线钢的临界应力强度因子,得出了管道极限承载条件下壁厚的下限值以及施加的加速度最大值。提供的方法和数据对埋地输气管道破坏的预防以及管道的抗震设计、施工具有一定的参考价值。; 赵新威曾祥国姚安林张毅李星; 关键词：地震载荷埋地输气管道 X80管线钢有限元方法

流固耦合作用下高压输气管道疲劳寿命分析被引量：6: 2014年; 为了发展在输气压力波动下高压输气管道疲劳寿命计算方法和探究影响疲劳寿命的动态载荷条件,利用ADINA有限元软件建立了高压输气管道与天然气相互作用的流固耦合模型,得到高压输气管道在输气压力波动下的动态响应,弯管在曲率最大处出现应力集中现象。流固耦合计算结果表明,管道应力主要取决于输气压力波动,气体流速对管道应力的影响可以忽略。利用MSC.Fatigue软件,将ADINA软件计算获得的疲劳载荷时间历程关系进行雨流计数处理,获得了载荷幅值和均值的频次直方图,采用全寿命法计算获得了对应载荷幅值和均值的线性累计损伤直方图,得到弯管疲劳寿命为1 240次,且疲劳破坏发生在弯管曲率最大处。提供的计算方法和结果可为高压输气管道的安全控制和设计提供参考。; 李星曾祥国张雯张毅陈华燕; 关键词：高压输气管道 X70管线钢 ADINA 流固耦合

X80管线钢的动态力学性能研究: 地质灾害引起的动态冲击载荷是导致高压埋地输气管道动态破坏的重要因素。为了研究高钢级管线钢X80的动态力学行为，利用分离式霍普金森压杆(以下简称SHPB)测量了X80钢在多种应变率(E=500，1500，2500s-1)下...; 李星曾祥国姚安林陈华燕刘云; 关键词：X80管线钢应变率效应冲击载荷

利用实验和数值结合的方法测量镁合金AZ91动态断裂韧性被引量：1: 2013年; 采用一种实验与有限元数值计算相结合的方法研究镁合金AZ91的动态断裂韧性。由Hopkinson压杆实现镁合金AZ91三点弯曲断裂试件的动态加载,基于傅里叶变换和VC++面向对象的程序设计方法修正了加载应力波在传播过程中的弥散效应,同时扣除了附加加载杆楔形头惯性效应对加载波的影响;利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对三点弯曲试样在冲击载荷下的动态响应进行分析,采用虚拟裂纹闭合技术求得动态应力强度因子时程曲线,依据监裂应变计测试信号,换算起裂时间,确定对应于动态应力强度因子时程曲线的值,即为镁合金AZ91的动态断裂韧性。通过调整试样跨距并监测支座脱离的状况,保证实验过程中试样的真三点弯曲加载条件。结果显示镁合金AZ91的动态断裂韧性为(6.7±1.8)MPa·m1/2。此外,该实验与数值结合的方法拓宽了Hopkinson压杆实验技术在测试材料动态断裂韧性方面的应用范围。; 陈华燕曾祥国李星袁玉全; 关键词：镁合金 HOPKINSON压杆动态断裂韧度

基于试验和数值模拟确定挖掘机具作用下埋地输气管道的动载荷被引量：13: 2014年; 为确定挖掘机具接触埋地输气管道斗尖产生的载荷,分别对液压反铲挖掘机斗尖静载和冲击两种方式作用于输气管道的动静态响应进行了现场测试。基于动态测试数据,采用ADAMS多体动力学软件,结合STEP函数和Script脚本仿真控制技术,将挖掘机动力传递过程转化为油缸的位移控制和速度控制,获得五齿和单齿接触输气管道极端工况下挖掘机斗尖动载荷时程曲线。最后将载荷时程曲线导入ANSYS/LS-DYNA商业有限元软件中,对管道的动态响应进行了有限元分析,其动态应变响应与现场测试数据吻合较好。试验与计算结果表明:所提出的基于试验和数值模拟相结合确定挖掘机具斗尖载荷的方法是可行的,研究结果可为埋地输气管道在挖掘机具作用导致的机械损伤定量评估提供准确可靠的载荷数据。; 姚安林徐涛龙李星曾祥国; 关键词：挖掘机具埋地输气管道动载荷数值模拟

埋地钢质输气管道动态挖掘响应的试验研究及模拟分析被引量：8: 2017年; 研究在已有工作的基础上,对钢质输气管道在多种挖掘工况下的动态响应展开较全面地分析。将不同工况(驱动力油缸、挖掘高度、挖掘角度、挖掘齿数等)组合设计并实施了21组动静态试验。建立挖掘机-管道-土壤的ADAMS多体动力学模型,根据油缸压力及位移测试数据,实现STEP函数和脚本(Script)仿真控制,还原典型测试工况并获得动静态挖掘载荷,并由此判断挖掘动载系数。最后,根据模拟提取的动静态载荷,运用ANSYS/LS-DYNA得到管道测点的动静态应变,且与测试结果吻合较好。结合试验及模拟手段对多种挖掘工况下的斗尖动载系数进行了定量识别,研究成果对制定复杂环境下埋地输气管网挖掘破坏防控措施具有一定参考价值。; 徐涛龙姚安林曾祥国李又绿李星; 关键词：挖掘机具埋地输气管道数值模拟

弥合水击作用下高压输气管道强度计算方法被引量：2: 2014年; 为了解决高压输气管道在清管工艺过程中由于弥合水击导致管道的强度破坏,采用刚性水击理论导出了高压输气管道弥合水击压力公式。在此基础上,研究了高压输气管道不同壁厚、清管器不同初速度和水柱高程差等工艺参数对输气管道弥合水击压力的影响。数值计算结果表明,弥合水击压力随着清管器运行初速度增大而增大,随着爬坡段水柱高度增大而增大,最后趋于稳定,随着水平段水柱长度增大而减小。根据弥合水击压力计算了管道的应力分布和带缺陷管道的应力因子,并根据应力强度理论和断裂理论得到了不同壁厚输气管道的极限压力,最终确定了清管工艺的各极限工艺参数。; 陈成曾祥国毛华李星齐佳宏; 关键词：高压输气管道

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李星