海上浮式生产装置(floating production unit,FPU)上部生产模块结构中包含着大量的非管节点,而此类节点在其服役期内易发生疲劳失效。相较于一般管节点,非管节点结构型式更为复杂,其疲劳评估更为困难,通常无法利用海工结构设计软件进行...海上浮式生产装置(floating production unit,FPU)上部生产模块结构中包含着大量的非管节点,而此类节点在其服役期内易发生疲劳失效。相较于一般管节点,非管节点结构型式更为复杂,其疲劳评估更为困难,通常无法利用海工结构设计软件进行直接计算分析。为了实现非管节点疲劳寿命快速计算,该文采用S-N曲线法与整体结构分析和局部有限元分析相结合的方法,对非管节点的疲劳进行了研究,并形成了一套FPU上部生产模块非管节点疲劳预测方法。基于FPU上部三甘醇(triethylene glycol,TEG)处理模块设计实例,采用上述方法对其疲劳寿命进行评估,验证了该计算方法的适用性。结果显示,在考虑安全系数的情况下,TEG模块非管节点的最小疲劳寿命为20.11年,满足设计规范要求。该模块通过了美国船级社(American Bureau of Shipping,ABS)审查,完成陆地建造和交付,并成功应用于印尼马杜拉海域,证明了该非管节点疲劳预测方法的可靠性,相关研究结论可为类似非管节点结构的疲劳分析提供借鉴。展开更多
在微生物的代谢活动下,土壤中有机态碳氮化合物矿化分解释放矿质养分和二氧化碳,深刻影响着自然生态系统土壤碳、氮等元素的循环转化、土壤的养分供应和有机质的更新,并对地上植被的演替和分布有极为重要的意义。青藏高原灌丛面积分布广...在微生物的代谢活动下,土壤中有机态碳氮化合物矿化分解释放矿质养分和二氧化碳,深刻影响着自然生态系统土壤碳、氮等元素的循环转化、土壤的养分供应和有机质的更新,并对地上植被的演替和分布有极为重要的意义。青藏高原灌丛面积分布广泛,地形和气候条件复杂,但目前对灌丛分布地区土壤碳氮含量、矿化作用强度及其影响因素等的认识较少。研究结合土壤理化分析和高通量定量PCR(quantitative microbial element cycling,QMEC)技术研究了青藏高原喜马拉雅山-冈底斯山地区不同类型灌丛土壤碳氮含量、碳氮矿化速率和相关功能基因的分布特征及其与植被、气候和土壤因子间的耦联关系。结果表明,不同类型灌丛土壤的有机碳、全氮含量、CO_(2)释放速率、净氮矿化速率、碳氮矿化基因的丰度有显著差异。其中,位于青藏高原东南部的雪层杜鹃和香柏灌丛分布区土壤有机碳和全氮含量、CO_(2)释放速率、净氮矿化速率显著高于位于中西部的变色锦鸡儿、金露梅和砂生槐灌丛地区,并与年平均降雨量显著正相关。然而,碳、氮矿化基因丰度分布趋势与之相反,在雪层杜鹃和香柏灌丛分布区丰度显著低于中西部的三类灌丛,且与年平均降雨量呈显著负相关,但与土壤pH呈显著正相关。同时pH与年平均降水量、湿润指数和土壤含水率均为显著负相关。这些结果表明降水可通过增加盐基离子淋溶,使土壤盐基饱和度下降、氢饱和度增加,引起土壤酸化,进而影响碳氮循环过程,导致不同类型灌丛土壤碳氮元素的赋存及其周转速率差异。同时,碳、氮矿化相关功能基因丰度各类群间呈现显著的正相关关系,表明土壤碳氮循环过程间紧密的耦联关系。这些结果为准确评估青藏高原土壤碳、氮库及其动态平衡提供了重要信息和参考依据。展开更多
文摘为研究承载型60°斜十字全熔透焊接接头(oblique cruciform full-penetration welded joints,OCFWJs)局部应力分布及疲劳性能,设计3个试验模型完成3种名义应力幅水平下的疲劳试验,得到试件疲劳破坏时的循环次数.利用ABAQUS软件建立60°OCFWJs有限元模型,计算得到焊趾处热点正应力、热点剪应力及等效热点应力.基于规范中的名义应力S-N曲线和热点应力S-N曲线,分别采用名义主应力法、等效热点应力法和相互作用方程方法对拉—剪联合作用下60°OCFWJs疲劳寿命进行了评估.结果表明,采用名义应力幅、名义拉应力幅或名义剪应力幅均无法对60°OCFWJs疲劳寿命进行可靠评估.依据国际焊接学会(International Institute of Welding,IIW)规范无论采用热点拉应力幅或热点剪应力幅也无法对60°OCFWJs疲劳寿命进行可靠评估.按欧洲钢结构设计规范Eurocode3相互作用方程方法预测的疲劳寿命远低于试验值,按等效热点应力方法预测的疲劳寿命与试验值符合良好.
文摘海上浮式生产装置(floating production unit,FPU)上部生产模块结构中包含着大量的非管节点,而此类节点在其服役期内易发生疲劳失效。相较于一般管节点,非管节点结构型式更为复杂,其疲劳评估更为困难,通常无法利用海工结构设计软件进行直接计算分析。为了实现非管节点疲劳寿命快速计算,该文采用S-N曲线法与整体结构分析和局部有限元分析相结合的方法,对非管节点的疲劳进行了研究,并形成了一套FPU上部生产模块非管节点疲劳预测方法。基于FPU上部三甘醇(triethylene glycol,TEG)处理模块设计实例,采用上述方法对其疲劳寿命进行评估,验证了该计算方法的适用性。结果显示,在考虑安全系数的情况下,TEG模块非管节点的最小疲劳寿命为20.11年,满足设计规范要求。该模块通过了美国船级社(American Bureau of Shipping,ABS)审查,完成陆地建造和交付,并成功应用于印尼马杜拉海域,证明了该非管节点疲劳预测方法的可靠性,相关研究结论可为类似非管节点结构的疲劳分析提供借鉴。
文摘在微生物的代谢活动下,土壤中有机态碳氮化合物矿化分解释放矿质养分和二氧化碳,深刻影响着自然生态系统土壤碳、氮等元素的循环转化、土壤的养分供应和有机质的更新,并对地上植被的演替和分布有极为重要的意义。青藏高原灌丛面积分布广泛,地形和气候条件复杂,但目前对灌丛分布地区土壤碳氮含量、矿化作用强度及其影响因素等的认识较少。研究结合土壤理化分析和高通量定量PCR(quantitative microbial element cycling,QMEC)技术研究了青藏高原喜马拉雅山-冈底斯山地区不同类型灌丛土壤碳氮含量、碳氮矿化速率和相关功能基因的分布特征及其与植被、气候和土壤因子间的耦联关系。结果表明,不同类型灌丛土壤的有机碳、全氮含量、CO_(2)释放速率、净氮矿化速率、碳氮矿化基因的丰度有显著差异。其中,位于青藏高原东南部的雪层杜鹃和香柏灌丛分布区土壤有机碳和全氮含量、CO_(2)释放速率、净氮矿化速率显著高于位于中西部的变色锦鸡儿、金露梅和砂生槐灌丛地区,并与年平均降雨量显著正相关。然而,碳、氮矿化基因丰度分布趋势与之相反,在雪层杜鹃和香柏灌丛分布区丰度显著低于中西部的三类灌丛,且与年平均降雨量呈显著负相关,但与土壤pH呈显著正相关。同时pH与年平均降水量、湿润指数和土壤含水率均为显著负相关。这些结果表明降水可通过增加盐基离子淋溶,使土壤盐基饱和度下降、氢饱和度增加,引起土壤酸化,进而影响碳氮循环过程,导致不同类型灌丛土壤碳氮元素的赋存及其周转速率差异。同时,碳、氮矿化相关功能基因丰度各类群间呈现显著的正相关关系,表明土壤碳氮循环过程间紧密的耦联关系。这些结果为准确评估青藏高原土壤碳、氮库及其动态平衡提供了重要信息和参考依据。
