张勇
,
艾志久
,
武艳
,
彭旭
涂料工业
热障涂层(TBCs)在使用过程中表面陶瓷层的脱落是影响其使用寿命的关键,针对以上问题,建立了凝固生长过程流动及传热传质模型,用格子波尔兹曼法(LBM)研究了涂层凝固生长过程.结果显示:不考虑对流影响时,晶体生长的形貌呈现对称十字枝晶形状;在考虑对流的情况下,迎流部分生长快,背流部分生长受到抑制.在大的过冷度影响下,晶界出现波动,出现二次枝晶生长.等离子喷涂涂层在温度梯度下朝向正温度梯度方向呈柱状晶生长.枝晶生长受到对流的影响和侧向温度梯度的影响.迎流方向和大温度梯度方向枝晶形貌发达,背流方向和小温度梯度处枝晶生长受到抑制.
关键词:
涂层
,
LBM
,
凝固生长
,
模拟
艾志久
,
赵乾坤
,
钱惠杰
,
范钰玮
,
龚银春
材料保护
埋地石油管道经常受到水分、土壤等外部腐蚀,外壁会出现形状不同的腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中现象,削弱管道的承压能力.因此,必须对管道剩余强度及剩余寿命进行评价.采用ANSYS-Workbench软件对含外腐蚀缺陷管道进行建模仿真,分析管道在不同腐蚀缺陷参数下的等效应力,利用Excel得出腐蚀参数与等效应力的关系曲线图,并对管道的运行可靠性进行了预测.结果表明:单独的矩形或椭圆腐蚀缺陷对管道的影响小于矩形和椭圆形组成的双腐蚀;等效应力随腐蚀区域长度的增加呈上升趋势,随缺陷宽度的增大趋于下降;腐蚀区域固定时,等效应力随腐蚀深度增加而增加.ANSYS-Workbench有限元法对于分析管道剩余强度和剩余寿命是可行的,对管道的设计和防护具有重要的参考价值.
关键词:
外腐蚀缺陷管道
,
剩余强度
,
剩余寿命
,
ANSYS-Workbench
,
等效应力
