板壳结构损伤及强度的场或拟场协同研究

发布时间：2017-09-28 06:16

  本文关键词：板壳结构损伤及强度的场或拟场协同研究

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【摘要】：场协同原理重新审视了对流换热的物理机制,确定了流体速度和热流方向的协同与换热强化之间的关系,对强化传热表面和单元的设计具有一定的指导意义,其在传热领域的应用一直是研究的热点。设备效率直接影响着经济利益,而安全性能也同样不容忽视。现有的研究工作已证明,多种形式的失效间也存在着协同关系。作者对目前研究较为深入的场协同理论进行了全面阐述。选取冲蚀、腐蚀、强度等常见的失效形式,从场协同的角度对其失效机理进行分析。通过对冲蚀理论及模型的总结,明确了固体粒子冲蚀的作用机理。选取适当的冲蚀模型,利用该模型提出的冲蚀计算式,得到冲蚀的拟场协同方程,并对相关场或拟场的协同作用规律进行了分析。分析多种形式腐蚀的基本机理,重点研究了腐蚀电极反应过程,总结出控制腐蚀速度的一般规律。利用对流扩散方程,推出腐蚀的场协同方程,得到了内部流体矢量场间的协同关系对外部结构腐蚀的作用规律。根据板壳理论得到板壳结构中应力的表达式,并推导内部流场对外部结构的作用力计算式。结合上述两式得到影响板壳结构强度的拟场协同方程,研究矢量场或拟场间的作用规律,并对提高板壳结构的安全性能进行了分析。综合考虑总输送能量、质量、输送产值、投资及运行费用等因素,提出了反映板壳结构安全与能效协调性及收益合理性的评价指标。以流体的管道输送为例,分别得到了常温流体与热流体管道输送的协调评价指标表达式,并通过实例加以验证。用这种方法确定流体输送管道的经济管径,能使单位质量管道输送的能量最大,产出投入比最佳,从而使管道达到经济运行的目的。所获得的研究成果,可对场协同理论在其他领域的应用及板壳结构安全性能的进一步提高提供思路。
【关键词】：场协同 冲蚀 腐蚀 强度 协调指标
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 符号说明12-16
• 第1章 绪论16-30
• 1.1 课题背景及研究意义16-17
• 1.2 国内外研究现状17-28
• 1.2.1 场协同理论的发展17-21
• 1.2.2 冲蚀理论及经典模型21-26
• 1.2.3 腐蚀常见类型及其机理26-28
• 1.3 目前研究中存在的问题28-29
• 1.4 主要研究内容29-30
• 第2章 冲蚀的拟场协同30-42
• 2.1 引言30
• 2.2 冲蚀模型的选择30-35
• 2.2.1 所研究的冲蚀类型30-31
• 2.2.2 固体粒子的冲蚀模型分析31-33
• 2.2.3 E/CRC模型与Oka模型33-35
• 2.3 考虑的因素及其影响规律35-37
• 2.3.1 环境因素35-36
• 2.3.2 粒子性能36-37
• 2.3.3 靶材性质37
• 2.4 冲蚀的拟场协同作用规律37-40
• 2.5 本章小结40-42
• 第3章 腐蚀的场协同42-48
• 3.1 引言42
• 3.2 不同类型腐蚀的机理研究及模型探索42-45
• 3.2.1 考虑的腐蚀类型42
• 3.2.2 各腐蚀类型的模型建立方法研究42-44
• 3.2.3 局部腐蚀的机理分析44-45
• 3.3 腐蚀中的场作用规律分析45-46
• 3.4 腐蚀的场协同方程46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 强度的拟场协同48-56
• 4.1 引言48
• 4.2 板壳结构应力计算48-50
• 4.2.1 板壳结构基本假设48
• 4.2.2 应力计算过程48-50
• 4.3 流体对板壳结构壁面的作用力计算50-52
• 4.3.1 运动流体对平板的作用力50-51
• 4.3.2 运动流体对曲面的作用力51-52
• 4.4 影响强度的拟场协同作用规律52-54
• 4.4.1 强度的拟场协同方程52-54
• 4.4.2 拟场协同作用规律分析54
• 4.5 本章小结54-56
• 第5章 能效与损伤或寿命的协调评价指标56-70
• 5.1 引言56
• 5.2 协调评价指标的提出56-59
• 5.3 流体输送的物理机制59
• 5.4 常温流体输送中的应用59-67
• 5.4.1 考虑经济因素59-65
• 5.4.2 考虑经济因素65-67
• 5.5 热流体输送中的应用67-69
• 5.6 本章小结69-70
• 结论与展望70-72
• 参考文献72-78
• 致谢78-80
• 攻读硕士学位论文期间发表论文与参加科研项目80-81
• 学位论文评阅及答辩情况表81

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本文编号：934241