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非线性多因素耦合事故致因模型的提出及应用

张园园，张巨伟，刘晓培

辽宁石油化工大学学报 2021, 41 (2): 73-78. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.02.013

摘要（313）

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PDF （1223KB）（203）

鉴于目前已有的事故致因模型存在致因因素简单罗列叠加、未考虑因素间耦合效应、无法定量分析等不足，提出了一种新型的非线性多因素耦合事故致因模型，并把模型应用于油库事故预防中。新模型提出了主要影响因素牵连影响系数、多因素耦合流变非线性损伤的计算公式，其最突出的特点是，在多种因素的耦合作用下，能够辨别复杂系统中主要影响因素的流变对系统损伤的动态影响。应用MATLAB软件，模拟油库系统在单因素发生流变、主要影响因素发生流变、非主要影响因素发生流变后系统的变化状态。结果表明，影响油库安全的主要因素是安全意识缺乏，油库人员安全意识的缺乏对其他因素的影响程度最大。对于油库事故预防，依据本文提出的非线性多因素耦合事故致因模型，需要针对主要影响因素，抓住主要时间节点采取有效措施进行控制。

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外载荷作用下压力容器接管结构有限元分析

刘哲，陈首至，张巨伟，崔双，包瑞新

辽宁石油化工大学学报 2021, 41 (1): 68-72. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.01.012

摘要（436）

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PDF （3727KB）（265）

工程设计时因需要满足工艺流程的复杂性，常常在压力容器的特殊位置进行开孔接管。GB 150—2011仅考虑容器结构在单一载荷的工况进行开孔接管结构的强度计算，没有涉及到实际工程中开孔接管结构的附加外载荷。应用SolidWorks软件对筒体切向开孔接管压力容器进行局部建模，采取有限元分析法，分别对三维实体模型施加仅内压、内压附加外载荷的两种工况，得出结构的应力分布并进行了强度评定，研究了接管附加外载对压力容器结构的影响。结果表明，由于接管外载荷的存在，相贯区的应力大幅度增加，且改变了接管与筒体连接处的应力对称分布状态。分析结果可为联合静载荷作用下开孔接管应力分析提供一定参考。

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修正三角模糊事故树算法在化工生产事故预测中的应用

张园园，张巨伟，赵爱彬，姚彦桃

辽宁石油化工大学学报 2020, 40 (6): 64-71. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.06.012

摘要（255）

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PDF （1578KB）（92）

基于传统三角模糊事故树预测模型存在因线性近似导致误差较大的不足，通过截集定理分析了误差的来源，根据表现定理给出了事故树顶上事件三角模糊数隶属度曲线绘制的改进算法。使用MATLAB软件编制程序，分别采用修正的和传统的三角模糊事故预测算法，针对油库静电积累事故进行预测，计算8个原因事件的模糊重要度。计算结果显示，与传统算法相比，修正算法8个基本事件的模糊重要度计算误差平均降低11.91%，表明修正算法极大地优化了传统算法的不足。

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风载荷作用下浮顶储罐的屈曲模态分析

吴宛津，张巨伟

辽宁石油化工大学学报 2020, 40 (2): 78-82. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.013

摘要（426）

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PDF （1428KB）（225）

对风载荷作用下立式储罐发生变形失效的问题进行了研究。应用Workbench软件对浮顶储罐进行建模，利用特征值进行屈曲分析并绘制储罐的屈曲变形图。通过软件读取不同阶数的模态图，分析储罐发生变形的部位和原因，并研究不同风速下储罐迎风面和背风面罐壁应力的变化情况。结果表明，壳体位移以径向位移为主；随着罐壁高度的增加，风载荷引起的应力由以轴向应力为主转变为以周向应力为主；周向角为0°时等效应力总体呈上升趋势，周向角为180°时罐壁所受等效应力呈先减小后增大的趋势。研究结果可为储罐的抗风设计提供参考。

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温度对316L不锈钢在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响

林海波，张巨伟，李思雨

辽宁石油化工大学学报 2019, 39 (2): 54-58. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2019.02.010

摘要（921）

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PDF （2958KB）（215）

采用动电位极化和电化学阻抗等方法，研究了在质量分数为3.5%的NaCl溶液中温度对316L不锈钢（316L SS）腐蚀行为的影响，采用Mott⁃Schottky曲线对钝化膜的半导体性质进行了分析，通过金相显微镜观察了316L SS腐蚀后的表面形貌。结果表明，在质量分数为3.5%的NaCl溶液中，随着温度的逐渐升高，316L SS在该溶液中的开路电位和腐蚀电位逐渐变负，自腐蚀电流密度逐渐增大，钝化膜电阻和点蚀电位也逐渐减小。对表面腐蚀形貌进行观察的结果表明，随着温度的升高，316L SS表面腐蚀坑直径逐渐增大，数量逐渐增多。这主要因为温度的升高降低了316L SS表面钝化膜的致密度，增大了表面钝化膜的溶解速度，使其抗腐蚀性能下降。

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含未熔合缺陷的三通管安全性分析

李思雨，张巨伟，林海波

辽宁石油化工大学学报 2019, 39 (1): 71-76. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2019.01.014

摘要（396）

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PDF （1826KB）（178）

含三类不同未熔合缺陷的三通管件应力集中系数K的理论解析十分复杂。因此，采用有限元数值分析软件，建立在内压载荷作用下含所研究缺陷三通管的有限元模型，经过计算得出4个影响因素下的应力集中系数K及其变化规律。结果表明，含三类不同未熔合缺陷的三通管在肩部及领口区域应力集中系数K相对较大，且应力集中现象严重，应力集中系数K随缺陷的轴向长度、深度的增加而缓慢增大，随缺陷环向长度的增大而迅速减小。

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安全领域不相容问题的数学分析

张园园, 张巨伟, 赵斌

辽宁石油化工大学学报 2018, 38 (1): 55-59. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2018.01.010

摘要（463）

PDF （1127KB）（210）

为了完成安全领域复杂人机系统不相容问题的理论分析与计算机算法编写,在充分研究不相容问题的理论与方法的基础上,提出从可接受的安全状态值和安全四要素关系的角度界定安全领域不相容问题的目标、条件、问题特征,给出相应的数学模型。定义了解决不相容问题可拓变换的关键共轭要素:硬部为安全人与安全物,软部为安全社会与安全系统。应用本文提出的解决不相容问题的数学策略,对某加油站存在的不相容问题进行了实例分析及计算。结果表明,应用该方法可实现加油站安全不相容问题的定量化解决与控制,为安全绩效管理提供新的思路与依据。

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硫化氢扩散规律数值模拟

张园园，孙铁，王丽，张巨伟

辽宁石油化工大学学报 2018, 38 (06): 59-64. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2018.06.011

摘要（747）

PDF （7469KB）（265）

硫化氢一旦泄漏扩散，其后果不堪设想，为了掌握硫化氢扩散规律，采用MATLAB和VC++软件，对源强、风速、源高影响下的硫化氢扩散规律进行了数值模拟。模拟结果表明，夜间，源强增大时泄漏源下风向扩散范围增大，扩散区域硫化氢质量浓度梯度增大，源高增加时泄漏源下风向扩散区域的最大宽度变窄，面积变小；白天，在日光照射强度低、风速大于等于4 m/s的条件下，风速增大时泄漏源下风向扩散范围减小，扩散区域硫化氢质量浓度梯度减小，增大源高、风速有利于降低硫化氢的质量浓度，减小危害。研究结果可为事故预防和应急救援提供依据。

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DEMATEL算法在复杂安全系统关键因素识别中的应用

张园园，陈祥彬，王萌，张巨伟，赵斌

辽宁石油化工大学学报 2018, 38 (05): 61-66. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2018.05.011

摘要（494）

PDF （1295KB）（188）

DEMATEL算法是一种分析复杂系统影响因素相互关系的算法，对识别复杂安全系统关键因素具有重要的应用价值。首先，在简述DEMATEL算法的基础上，依据认知心理学的知识和某加油站安全管理现状，把复杂的加油站安全系统划分为4个子系统，并进一步细化为31个具体因素；然后，依据DEMATEL算法编制MATLAB程序，划分出原因因素、结果因素，并计算各因素的影响度、原因度、中心度；最后，通过绘制的原因结果图找出关键因素的位置。结果表明，信息通道中断、认知缺乏、信息不确定性、事故应急预案及响应缺陷是影响加油站安全的关键因素，加油站安全管理的长久之计是控制好这4个因素。

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模糊事故树法在加氢裂化装置安全评价中的应用

赵传奇，张巨伟，张园园，王陈玉书

辽宁石油化工大学学报 2018, 38 (02): 61-65. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2018.02.013

摘要（558）

PDF （1930KB）（175）

传统事故树分析法应用于实际量化分析时，相当一部分基本事件的概率本身是不确定的、模糊的，因此获得故障的精确概率比较困难，违背了精确概率选取的前提。为了处理传统事故树分析法中基本事件概率的模糊和不确定问题，引入了模糊数学理论的概念，对缺乏统计资料的基本事件进行模糊处理。运用一种能解决模糊性并且意义明确的三角模糊数来描述基本事件的模糊概率，逐层求得各事件发生的模糊概率分布，同时通过模糊数的中值法求出各基本事件的模糊重要度，得到顶上事件故障影响因素的排序，找出导致事故的主要因素，提出能从根本上预防、从关键点控制顶上事件发生的有效措施。

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油库储罐区F&EI-HAZOP-FTA 综合评价模型的建立

赵传奇, 张巨伟, 张园园, 李晟文

辽宁石油化工大学学报 2017, 37 (1): 53-60. DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2017.01.011

摘要（551）

PDF （4300KB）（436）

油库一旦发生事故,由于油库的特殊性质,必然会对环境造成影响,不仅破坏周边设施,而且会导致人员伤亡和财产损失。为了最大限度地降低油库发生安全事故的概率,应采取有效的评价方法对油库进行安全评
价。道化学火灾爆炸指数评价法(DOW)是非常适合储油罐区安全评价的方法,但是DOW 存在严重的不足,在详细
分析DOW 缺陷的基础上,建立F&EI-HAZOP-FTA 综合评价模型,通过该模型中的F&EI-HAZOP和HAZOPFTA
子模型并利用三角模糊数方法,建立了“DOW-工艺危险性影响因素-偏差-保护层失效概率-DOW 实际评价”闭
环的数据传输与共享通道。通过该模型可对油库储罐区进行更加全面的安全评价。

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基于ANSYS的ZDY2000L型煤矿钻机给进模块的有限元分析

黄磊,张巨伟,李英魁

辽宁石油化工大学学报 2013, 33 (1): 78-81.

摘要（411）

PDF （3797KB）（236）

钻机是现代煤矿井下采煤的重要工艺装备。钻机正常工作时,动力给进部分受力复杂,工作环境苛
刻。为保证产品质量及可靠性,使用有限元分析软件ANSYS专门对给进模块进行了应力分析及振动模态计算。通
过计算,得到了ZDY2000L型钻机给进模块在极限工作状态下的局部应力最大值为60.809MPa及导轨刚度变形最
大值为0.0297mm,发现所设计的产品在降低用钢量的情况下,能够同时保证结构局部的强度小于215 MPa的要
求及整体刚度变形小于0.1mm 的要求。最后,对给进结构进行了必要的振动模态分析,得到各阶频率值,从而为改
善系统的力学性能提供了理论依据。

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基于ＡＮＳＹＳ地铁出入口幕墙钢结构有限元分析

黄磊，张巨伟，屈晓雪

辽宁石油化工大学学报 2012, 32 (3): 42-45.

摘要（368）

PDF （399KB）（357）

利用ＡＮＳＹＳ软件对框支承玻璃幕墙在受组合载荷作用时进行了结构有限元强度分析。通过对由梁单元和板单元组成的框支承玻璃幕墙进行分析、计算，可以准确地得到各个构件单元的变形及应力大小，从而为改善系统的力学性能提供了理论依据。计算结果表明：在多种建筑载荷的组合作用工况下，本方案中钢结构龙骨的最大的强度应力值和刚度变形值分别为１０５．７５８ＭＰａ和１４．１５６ｍｍ，完全满足幕墙规范的许可值要求。这样经过有限元的仿真在满足了工程安全的同时，更有利于设计过程中的优化下料，进而节省成本，为幕墙公司创造更多的效益。

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复杂温度外场作用下转子系统振动特性研究

张巨伟，朱向哲

辽宁石油化工大学学报 2012, 32 (1): 46-50. DOI: １０．３６９６／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－６９５２．２０１２．０１．０１２

摘要（318）

PDF （657KB）（284）

转子系统往往要在高转速、高温、高压等恶劣环境下工作，其受力情况非常复杂。以多自由度转子为研究对象，采用有限元法建立了考虑复杂外场作用下转子系统动力学模型。研究了该转子的振型、支承刚度对转子临界转速影响，并对考虑和忽略复杂温度外场作用下的转子系统不平衡响应进行了对比分析。结果表明：当考虑复杂温度外场作用时，转子系统的响应振幅明显增大。随着启动时间的增加，该转子的各结点振幅均逐渐增大，当启动时间超过１５ｓ时，幅值增长几乎呈线性变化。

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