水轮发电机转子支架应力仿真与试验

水轮发电机转子结构需要设计支架作为支撑部件,计算及分析支架的强度有利于转子部件保持结构稳定。本文对某发电机转子进行应力仿真,分别计算出两种工况下的应力分布情况,并通过应力试验数据显示,该支架具有良好的强度性能,应力分布较为合理,其支架结构完全能够满足水轮发电机组的运行要求。     

灯泡贯流式机组转子支架疲劳分析研究

尝试利用有限元分析技术对转子支架进行静态、额定、飞逸等工况下的应力计算,得到应力集中点的交变应力状况。再运用疲劳分析理论对交变应力进行修正,并评估上述典型运行工况下的转子支架疲劳寿命,为设计提供有效的判断依据。     

九龙眼拱坝应力变形非线性有限元分析

为研究九龙眼拱坝在各计算工况下坝体的应力变形特征,基于拱坝设计体形及相关地形地质资料,建立了拱坝—坝基系统的三维有限元计算模型,并采用非线性有限单元法进行计算分析。计算分析成果表明:在各种计算工况下,坝体应力及变形分布规律合理,应力极值不大,符合现行规范中关于有限元分析应力控制指标的规定,拱坝应力满足强度要求。     

穿黄隧洞内衬预应力混凝土强度有限元计算分析

为验证穿黄隧洞内衬预应力混凝土强度,根据穿黄隧洞双层复合衬砌结构的特点与作用模式,在考虑钢绞线与孔道摩擦、锚具变形及钢筋内缩等引起预应力损失的前提下,采用三维非线性有限元模型对内衬预应力混凝土强度进行了分析与验证。通过计算得出有效预应力在钢绞线上的分布情况,以及分别在张拉工况与设计水头工况下内衬混凝土的内外表面环向应力和平均环向应力的分布规律。计算结果表明:张拉过程中的预应力损失较为严重,需要在施工过程中严格控制张拉应力以及其他引起预应力损失的影响因素,以保证张拉后有效预应力满足强度要求;穿黄隧洞内衬混凝土在两种工况下均实现全截面受压,应力分布满足设计要求,可保证穿黄隧洞的长期有效运行;模拟计算结果的应力参数值与1∶1仿真模型试验值吻合良好,变化规律与关键参数均基本一致。     

小湾水电站底孔弧形闸门支铰应力分析

将闸门和支臂及支铰作为整体考虑，在铰轴与活动铰链和固定铰座连接处采用薄层接触单元模拟其间只传递法向压力的特性，分析了正常工作荷载作用下支铰各部件的应力分布。计算成果表明，正常工作荷载作用下，小湾水电站底孔弧形闸门支铰各部件的应力分布合理,满足强度要求。     

薄壁式渡槽运营期三维有限元分析

以葛沟薄壁简支梁式渡槽为研究对象,基于大型通用有限元软件ANSYS平台,在考虑预应力作用的情况下,建立了葛沟渡槽的精细化三维有限元模型。计算得到了空槽水位、半槽水位、设计水位和满槽水位4种不同工况下渡槽挠度和应力。计算结果表明,渡槽的设计方案合理,运营期应力和挠度较小,满足规范要求。所得结果对薄壁简支梁式渡槽的设计具有较大的参考价值。     

平面钢闸门止水布置应力有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件进行了新疆克孜尔水库泄洪洞潜孔式平面定轮钢闸门在前止水和后止水两种布置型式下构件应力分布情况及主横梁挠度变形程度的仿真分析.根据分析结果,平面钢闸门各构件应力及应力分布情况均满足强度要求,仅个别部件局部范围应力较为集中,后止水布置型式下闸门面板应力分布较为均匀,且主横梁所具有的抗形变能力更强...     

热-力耦合下法兰连接钢管混凝土柱稳定性研究

法兰连接钢管混凝土作为一种新型创造性组合结构,在火灾工况下对其温度传递规律及温度场分布规律的研究较少。利用COMSOL建立法兰连接钢管混凝土柱组合结构的数值模型,研究受火前后组合结构在侧向荷载作用下的挠度变化、预应力螺栓应力应变的变化、混凝土损伤量变化,并分析该组合结构的稳定性。研究结果表明：钢管外壁升温较快,在火灾发生后螺栓在构件水平荷载作用下所受的应力有着较大的增加,法兰与螺栓接触位置处法兰的应力有着明显的重新分配。随着构件的温度升高,沿着螺栓中线的位移逐渐增加,构件的挠度增加了近十倍。在火灾发生前随着水平荷载的增加构件的损伤主要发生在混凝土背部,但在火灾后,混凝土损伤范围有着明显增加。因此,在火灾发生后在水平荷载作用下,法兰连接钢管混凝土结构承载能力变差。     

基于数值模拟的堆石坝防渗墙内力与变形分析

为了研究混凝土防渗墙在完建、蓄水和地震工况下的内力和变形规律,基于数值模拟,系统计算3种不同工况下防渗墙的变形、应力及内力分布规律,结果表明:(1)地震工况产生的水平位移最大;蓄水工况次之;完建工况最小。其中,地震工况下最大水平位移14cm;蓄水工况下水平位移最大值12.3cm。(2)不同计算工况下,防渗墙上表面的水平应力略大于下表面的水平应力;防渗墙下游侧的竖向应力略大于上游侧的竖向应力。综合来看,考虑地震作用时,防渗墙的设计及施工需加强。(3)在完建工况下,防渗墙轴力的最大值位于墙身1/3处,而在其他两种工况下,轴力的最大值位于防渗墙的中间位置。     

渔子溪电站发电机组转子线圈温升试验研究

利用3种方法,即双臂电桥电阻法、实时励磁电流电压电阻法和红外热成像仪测温法,在额定出力及超额定出力工况下,对渔子溪水电站4号水轮发电机组转子线圈开展了现场温升试验研究。研究结果表明：在既定参数工况下运行,4号机组转子线圈温升有很大的富裕度;在额定励磁电流下,转子线圈温升在70℃~80℃之间。但是,要准确确定4号机组转子线圈在低功率工况下的温升情况,则有待于在本次测试的基础上,改善现场测试条件并开展下一步专题研究。     

甘泉堡防洪工程节制分水闸结构稳定性模拟分析

从甘泉堡防洪工程节制分水闸概况出发,运用数值模拟的分析方法,对不同工况下闸基整体结构的沉降位移、荷载情况几应力分布等进行分析与探讨,结果表明,节制分水闸整体沉降位移不大且沉降变形均匀;闸室结构主要受力形式为压应力,局部拉应力由于数值较小且均匀而忽略不计,各工况下闸室结构应力远小于闸室地基极限强度应力,故而闸室结构稳定性满足规范要求。     

应力检测法在麒麟寺水电站2×2500kN门式启闭机荷载试验中的应用

采用应力检测法确定门式起重机在试验工况下的应力分布状态,通过模型或实物的应力测定与分析,对关键构件的强度是否满足工程要求做出了结论,为水电站坝顶门式启闭机的安全运行提供了科学依据.     

考虑止水位置的平面钢闸门应力有限元分析

目前关于闸门止水系统布置在上游面还是下游面,一般全凭经验决定,缺少数据支撑。以某水利工程平面钢闸门为实例建立有限元模型,应用ANSYS软件对比前、后两种止水方式下平面闸门各构件的应力分布及主横梁的挠度变形。结果表明：闸门构件应力满足强度要求,部分小范围内存在应力集中现象;采用后止水时闸门面板应力分布均匀,主横梁抗变形能力强,且边梁的最大折算应力值较小,其它构件在两种止水方式下的静力特性无显著差异。分析成果可为类似工程止水布置以及闸门设计提供参考。     

大型渡槽三维有限元静动力计算分析及结构配筋

该工程渡槽是新疆单跨最长的过水建筑物，为了更好反应大型渡槽真实受力状态，采用大型三维有限元软件建立渡槽的三维模型，计算渡槽在最不利工况时内侧墙、底板、支座的拉应力、弯矩、轴力分布情况，按照规范要求进行限裂设计并通过应力、轴力、弯矩对渡槽结构进行配筋。结果表明：渡槽结构应力略大于混凝土允许应力但满足限裂要求。目前工程已经建成通水，运行良好。     

水轮机座环结构有限元分析

采用UGNX7.5中的Nastran有限元分析模块对某型号的水轮机座环在机组的最大设计水头下进行静态刚强度计算,得到了正常工况下座环的变形和应力分布规律。同时采用ASME锅炉压力容器规范中的应力强度评定标准进行评估,发现该结果满足座环材料的强度要求。该分析方法亦可为以后座环结构的优化提供理论依据。     

基于ANSYS有限元分析下某小型水闸安全稳定性研究

利用ANSYS有限元分析平台,建立数值分析模型,获得了三种工况下水闸整体位移最大值出现在洪水期,位于闸室顶部两侧边墙,达69.824mm;水闸最大沉降量为69.920mm,满足水闸结构设计沉降要求。获得了运营期水闸第一主应力、第三主应力特征参数的最大拉应力、最大压应力值分别是三工况中拉应力、压应力最高值,分别为0.768MPa、3.081MPa,满足C30混凝土强度设计要求。获得完造期、运营期、洪水期三个工况下闸室与地基间抗滑安全系数,分别为∞、11.45、42.78,均处于安全设计合理区间内。论文为小型水闸类水工结构安全稳定性分析提供一定的参考依据。     

梭式皮带布料机大风力工况仿真及改进

针对乌东德大坝梭式混凝土布料机在大风力工况下结构的受力情况,基于ANSYS有限元分析软件,采用APDL参数化设计编写了布料机分析程序,实现了布料机在危险工况下的静力学分析和模态分析,得到了布料机的整机位移、应力分布和前6阶模态固有频率,并根据分析结果对其结构进行了合理的改进。结果表明,在布料机刚度、强度满足使用要求的前提下,与改进前相比,其结构重量更轻,成本更低。     

调整推力瓦应注意的问题

悬式机组的推力瓦是机组最主要承重部件,其调整水平时是否兼顾到联轴后各部件的正常运转将决定机组的摆度和振动。因此推力瓦的调整除水平外,还应注意以下几个问题: 一是承重螺栓及承重垫片应完好。因为调整推力瓦时,推力头没有压入时,机组转子重量暂时还没有让推力瓦承受,承重螺栓及承重垫片没有受到全负荷应力。例如调整时,即使承重垫片有裂缝,推力瓦调得十分水     

基于ANSYS的堆石混凝土重力坝强度及抗滑稳定分析

坝体的强度和抗滑稳定性是重力坝在建设过程中考虑的主要因素,通过现代技术和方法分析堆石混凝土坝体的强度和应力变化等特征对坝体安全稳定预估有着重要的作用。利用ANSYS软件对甘肃省天祝藏族自治县石门河水库堆石混凝土重力坝应力和抗滑稳定性进行计算,得到以下结论:各工况下坝体混凝土层、坝体混凝土与基岩接触面均满足抗滑稳定要求,但左挡水坝段3需要进一步考虑安全加固措施;整个坝体大部分区域处于压应力状态,在坝踵与坝趾处均存在应力集中点,在坝趾处应力有最大值3.82 MPa,且应力集中范围大于坝踵处;通过对比各工况坝内关键点的正应力、剪应力和主应力大小,发现各工况下该堆石混凝土重力坝均能满足强度要求,且坝体位移在正常范围内。     

有限元法在弧形舌瓣门设计中的应用

利用ANSYS计算分析了弧形舌瓣门在启门瞬间和舌瓣门开启排漂2种工况下的应力和变形。计算结果清楚反映出弧形舌瓣门结构的受力特点;在不同工况下,弧形舌瓣门各主要构件的强度和刚度均满足设计要求。从数值模拟方面为弧形舌瓣门的合理设计提供了重要依据,同时为类似结构设计提供参考。