针对高压容器双锥密封结构存在泄漏风险且垫片接触压力难以直接测量的问题，提出一种基于螺栓载荷测量接触压力的间接监测方法。建立双锥密封结构力学模型，推导得出螺栓载荷与垫片平均接触压力的线性映射关系；基于板壳弯曲理论，引入平盖偏转角，构建了考虑径向分布不均的接触压力解析计算方法。搭建双锥密封泄漏模拟试验台，利用垫圈式传感器和感压纸分别获取螺栓载荷与接触压力，并结合有限元仿真对所提方法进行验证。试验及仿真结果表明，在0~4 MPa内压范围内，解析计算的平均接触压力与实测结果误差小于16%；在15 MPa高压工况仿真中，误差仅为0.8%~2.6%。垫片接触压力呈现“两端高、中间低”的径向分布特征，理论计算的分布规律与感压纸实测及仿真结果高度一致。该方法通过监测螺栓载荷可准确反演垫片接触压力状态，验证了模型的有效性，为双锥密封结构的安全监测提供了有效的技术手段。

针对小口径薄壁双相不锈钢管在冷轧成型过程中易出现的尺寸偏差、椭圆度及壁厚不均等问题，采用有限元模拟方法，研究皮尔格冷轧工艺参数（轧制速度、回转角度和送进量）对S32750双相不锈钢管成型尺寸的影响。结果表明，当轧制速度为70 次/min时，管材的椭圆度与壁厚不均度明显优于其他3种速度；在4种回转角度中，除60°外，其余角度均导致管材产生明显的椭圆变形，成型质量较差；而60°回转角度下，试样中局部高变形区重复出现，可能引发壁厚不均；随着送进量的增加，管材成型尺寸与目标尺寸的偏差及其椭圆度逐渐增大，成型质量随之下降。因此，推荐将70 次/min轧制速度、60°回转角度及2 mm送进量作为优选工艺参数组合。通过影响权重分析发现，送进量对管材冷轧成型的椭圆度和外径偏差影响较大，而轧制速度则对壁厚不均度的影响更为显著。研究可为小口径薄壁双相不锈钢管的轧制生产提供理论指导。

为探究熔化极气体保护焊（GMAW）在高温熔盐储罐工程中的适用性，针对347H不锈钢分别进行施加脉冲与不施加脉冲两种焊接工艺试验。利用光学显微镜与扫描电镜观察焊接接头组织，并对其力学性能等进行评估。结果表明：不施加脉冲的焊接接头存在夹渣缺陷，而施加脉冲的焊接接头未出现夹渣、气孔等缺陷；焊缝组织主要由柱状及树枝晶状奥氏体和析出相构成；不施加脉冲的焊接接头抗拉强度未达到工程应用要求，其焊缝区的冲击性能和侧弯性能均不合格；而施加脉冲的焊接接头在565 ℃下的高温拉伸性能（R_m≥139 MPa，R_p0.2≥360 MPa）与-196 ℃低温冲击性（≥31 J）能均满足GB/T 150—2024及制造相关工程技术要求。研究为GMAW焊接技术在不锈钢压力容器制造领域的可靠应用与质量保障提供了理论与试验支撑。

针对热交换器管板分析设计中容易强化技术手段，而忽视工程因素的状况，基于前人的分析成果并结合3个失效案例与相关工程经验，指出了建模中值得关注的非受压结构件及工况失真问题。某些情况下，管束模型中折流板、拉杆与定距管及隔板的缺失，都会使分析结果不符合工程实际。在案例的分析讨论中，提出了不同程度加以完善的分析模型。有限元二次分析技术、常规设计技术与工程辅助技术对分析设计技术的协同互补是较好的处理对策。通过分析设计的内容及完整性，分析模型的概念及模型的校验，分析设计的客观资源及主观意识等3个专题共7点认识的讨论，提出管束分析设计中采用应力与位移双判据的必要性。建议分析设计中加强工程素养的培养与个性技能的自觉提升。

针对大尺寸结构中长距离预应力钢绞线因孔道摩擦、锚具变形及应力松弛导致的预应力损失难以精准监测与预测的问题，以某液化天然气储罐项目为背景，提出一种融合光纤传感实测数据与机器学习的综合预测方法。该方法利用光纤传感技术对实际工程中的长距离预应力钢绞线进行长期监测，获取其预应力损失数据；基于实测数据建立预应力长期损失的数值仿真数据集，采用多种机器学习算法构建预测模型，并进一步引入SHAP可解释性算法对模型的预测依据与关键影响因素进行分析。试验与模拟结果表明，储罐环向与竖向预应力钢绞线的总损失分别约为390 MPa和320 MPa；所建立的6种机器学习模型在训练集和测试集中的预测平均百分比误差均低于3.5%，其中XGBoost模型误差最小，在测试集表现上1.19%。通过SHAP分析多项影响因素，其中，钢绞线长度对长期损失的影响最为显著，其次为混凝土弹性模量、钢绞线弹性模量和张拉控制应力。研究表明，采用机器学习模型可准确预测预应力损失，并分析造成预应力损失的重要因素。该研究对于预应力结构服役性能的准确评估具有重要意义。

矩形切向接管常常作为特殊工艺接口应用于石化设备（如多相流旋风分离器）中，但其结构强度设计在GB/T 150等设计规范中尚无明确规定。采用有限元极限载荷分析方法，计算带矩形切向接管的圆柱壳承压能力，并探讨不同无量纲结构参数（宽径比W/D_i、径厚比D_i/T、厚度比t/T）的矩形切向接管对圆柱壳强度的削弱作用。结果发现，矩形边长比为1的带正方形切向接管圆柱壳承压能力最大。为此，定义了反映圆柱壳因开设正方形切向接管而导致强度下降的极限载荷折减率，研究了W/D_i，D_i/T和t/T三个无量纲结构参数的影响，并在大量数值计算基础上，对极限载荷折减率进行了回归分析，这有助于带正方形切向接管圆柱壳强度设计或安全评定。同时还发现，对于相同开孔面积，带正方形切向接管圆柱壳结构承压能力明显小于带圆形切向接管结构承压能力，或者说，正方形切向接管对圆柱壳的强度削弱作用显著大于圆形切向接管，所以从强度角度考虑，开设圆形切向接管比正方形切向接管更合理。

某化工企业的一台2507双相钢（S25073）材质U形管再沸器在运行过程中发生泄漏，拆解后发现换热管的U形弯处存在严重腐蚀穿孔，进而导致再沸器失效。针对上述问题，采用宏观检查、微观形貌分析、化学成分分析、金相分析、力学性能分析、残余应力分析和换热器振动分析等探究失效原因。结果表明，U形弯处液相物料循环不畅，导致腐蚀性介质在弯管局部发生蒸发提浓，增加了腐蚀风险；同时U形管加工后弯管区局部残余应力最高达到231 MPa，在二者综合作用下，换热管从U形弯处发生腐蚀失效。直管段由于液相物料提浓效应不明显、残余应力低，耐腐蚀性能依然满足要求，故未发生明显腐蚀。基于失效原因分析，对该工况下再沸器的选型提出改进建议，经过实际工况运行验证，改进选型后的再沸器在同样工况下运行良好。该案例说明在有腐蚀倾向的换热器设计中，除常规传热计算、振动分析、强度计算以外，还应重点关注是否存在局部提浓导致的腐蚀问题。

为克服现有电磁超声表面波传感器在检测铁磁性金属结构缺陷时存在的强磁力干扰、换能效率低及检测效果差等问题，设计和开发了一种基于U型脉冲电磁铁的高转换效率、强适应性新型电磁超声表面波传感器及检测方法。利用有限元数值模拟方法优化传感器构型，并验证检测方法的可行性，搭建脉冲电磁铁式电磁超声试验检测系统，分析脉冲个数、激励电压，以及缺陷尺寸对传感器性能的影响，并对比该传感器与现有电磁超声传感器性能差异。结果表明，该脉冲电磁铁式传感器在DH36低合金碳钢近表面缺陷检测能力显著优于现有电磁超声传感器。研究为解决铁磁性金属近表面缺陷提供了新的方法。