重载齿轮的最佳轮齿修形

本文给出了计算多对齿同时啮合轮齿接触线载荷分布的方法．并根据轮齿的啮合状态确定轮齿的最佳修形参数。利用作者编制的计算机程序研究了最佳轮齿修形参数对载荷分布系数的影响．     

斜齿轮降噪修形实验研究

本文对不同修形量的斜齿轮作了降噪对比试验；分析了修形量对齿轮噪声和振动的影响，以及优化设计最佳降噪修形齿轮的降噪效果。试验采用了先进的测试分析系统，试验数据和分析结果可以为工程实用提供设计依据。     

降低斜齿噪声的齿轮修形优化设计

本文讨论了渐开线斜齿圆柱齿轮的振动模型和修形模型．给出了降低斜齿轮噪声的齿轮修形方法和齿轮修形优化程序,并给出了一对斜齿轮副的计算实例．计算表明：正确、合理地选择斜齿轮修形量,可以有效地降低斜齿轮的噪声,但修形量过大反而会使噪声增加．     

斜齿圆柱齿轮瞬时啮合刚度及齿廓修形的研究

本文提出了一种高效的考虑齿轮基体影响的齿轮计算模型,根据有限元柔度矩阵法,编制了一套刚度计算程序,给出了斜齿轮啮合过程中瞬时啮合刚度变化率与轴向重合度之间的关系。在刚度计算基础上,利用内点罚函数法的优化思想编制了一套修形计算程序,对斜齿轮的齿廓修形进行了深入研究。     

发动机正时直齿轮齿廓修形设计研究

分析了直齿轮受栽弹性变形的原理和计算方法以及齿廓修形原因,进一步研究了直齿高速齿轮齿廓修形设计原则与计算修形量的公式。     

基于MASTA的单斜齿轮修形优化研究

为了研究不同修形方式对齿轮性能的影响,以一对单斜齿轮为例进行螺旋线修形、齿向起鼓及齿顶修形。采用MASTA软件对不同修形方案进行承载接触分析LTCA(Loaded Tooth Contact Analysis),计算各种方案下齿轮的传动误差、齿面接触应力及齿面载荷分布,并以齿面载荷分布均匀为优化目标,综合考虑传动误差及齿面接触应力,对齿轮进行螺旋线修形和齿向起鼓,并从修形量、修形长度和修形曲线3个方面进行齿顶修形优化,得到了特定工况、特定齿轮参数下的修形优化方案。研究表明：与未修形情况相比,最终优化方案在齿面载荷分布更均匀的情况下可使齿轮传动误差下降8.6%,且传动误差曲线更接近正弦曲线;最大齿面接触应力下降6.2%,齿面载荷分布系数KHβ由1.195 2降低至1.144 5;该修形优化方案有效地改善了齿轮的啮合性能。     

基于齿廓修形和摩擦耦合的风电齿轮磨损动力学特性分析

为定量研究齿面磨损（TSW）的振动特性,提出一种基于齿廓修形和摩擦耦合的磨损故障建模方法,并引入最大磨损深度来表征齿面磨损程度。以大型风电机组齿轮箱高速输出轴直齿轮为研究对象,得到对应不同磨损程度下的齿轮时变啮合刚度,并将其代入到齿轮箱8自由度动力学微分方程,在不同转矩条件下对齿轮箱进行动力学仿真,得到不同磨损严重程度和转矩条件下的振动时频域特性。结果表明：仿真结果与实验数据吻合良好,验证了该方法的有效性;随着齿面磨损程度增加、转矩增大,齿轮箱振动、齿轮扭振剧烈;在0.4倍额定转矩附近,齿面磨损引起齿轮箱振动速度、振动加速度最为明显。研究结果可为齿轮磨损故障诊断提供理论指导。     

节能减排背景下的机组组合模型和算法研究

在节能减排背景下对机组组合目标函数进行了调整,采用排放价格因子将系统总能耗最小和总排放最小的多目标问题转化为单目标问题,利于全网开展机组组合和经济调度.将多时段的机组组合问题在时间上解耦,转化为单小时的子问题,并采用基于内点法的混合整数规划法求解子问题.通过两个算例验证了算法和模型的有效性.     

透平机械枞树形叶根轮缘优化方法研究

枞树形叶根广泛应用于燃气轮机和大功率蒸汽轮机叶片,叶根的结构在一定程度上影响着整个叶片的安全性。本文基于参数化语言APDL,利用有限元软件ANSYS对具有复杂三维接触的枞树形叶根轮缘进行优化。以接触面倾斜角为优化变量,首先采用随机搜索方法得到较小的合理解范围,然后使用零阶算法和一阶算法分别进行优化分析,得到了接触面倾角最优值,使叶根轮缘的最大等效应力最小。优化结果表明在本研究中,初值对零阶算法影响不大,对一阶算法的收敛存在一定影响。通过优化前后结果对比,发现当接触面倾角从初始设计的25°变为最优值40.75°时,叶根及轮缘的最大等效应力分别减少了0.82%和11.2%。本文方法可以为枞树形叶根轮缘部分设计提供理论支持和基础数据。     

网格变形技术及其在能源装备数值仿真中的应用

网格变形技术是近年来大型能源装备(如燃气轮机)几何处理及数值优化设计等领域的研究热点,具有灵活性高、不需要重新划分网格等优点,因此受到国内外学者的重视。网格变形技术在基于数值仿真的能源装备研发中有着广泛应用。根据现有的研究进展,本文总结了当前网格变形技术的分类和各类变形技术的变形原理,并分析了不同变形方法的优缺点,展示了网格变形技术在燃气轮机等能源装备部件优化、叶片冷热态转换、模型修改等问题中的应用。最后,本文展望了网格变形技术在能源装备领域的未来研究方向和亟需攻关的关键难题。     

流域梯级水库防洪优化调度数学模型及PSODP解法

根据最大削峰准则,建立流域梯级水库防洪优化调度数学模型,采用马斯京根方程模拟梯级水库间洪水流动。引入粒子群优化(PSO)与死亡罚函数相结合的混合算法PSODP求解模型。实例计算表明,模型不仅有效地减小了整个流域梯级水库的洪灾损失风险,而且提高了流域梯级水电站的经济效益,同时验证了PSODP算法是可行、有效的,是求解此类问题的一种新的高效计算方法。     

轴流压气机叶型的类 形函数表述方法及气动优化

利用分析函数表示叶型中弧线与厚度分布,结合准三维流动求解器以及序列二次规划算法对高负荷级的动叶和静叶进行了以减小落后角和气动损失为目标的气动优化。初始叶型为NACA 65叶型,中弧线采用广义抛物线表示,只用最大拱度和最大拱度位置控制;厚度分布采用一阶类/形函数表示,只用一个比例因子KR控制。叶型几何只用3个参数变量,实现对初始叶型的表达。优化后动叶和静叶设计点损失分别下降19%和7.4%,工作范围均有增加,静压比提高,优化叶型的气动分布符合可控扩散叶型的设计思想。     

轴流压气机叶型的类/形函数表示方法及气动优化

利用分析函数表示叶型中弧线与厚度分布,结合准三维流动求解器以及序列二次规划算法对高负荷级的动叶和静叶进行了以减小落后角和气动损失为目标的气动优化。初始叶型为NACA 65叶型,中弧线采用广义抛物线表示,只用最大拱度和最大拱度位置控制;厚度分布采用一阶类/形函数表示,只用一个比例因子KR控制。叶型几何只用3个参数变量,实现对初始叶型的表达。优化后动叶和静叶设计点损失分别下降19%和7.4%,工作范围均有增加,静压比提高,优化叶型的气动分布符合可控扩散叶型的设计思想。     

机车牵引电机冷却风道数值计算及优化

利用FLUENT软件对速度160km/h交流传动客运机车牵引电机冷却风道进行了流场的三维计算分析,发现各子风道出口流量分配不均匀,没有达到设计要求.以各子风道出口质量流量值的平方和为目标函数,对风道入口挡板位置进行了优化,找到了使目标函数值最小的入口挡板的最优位置,使3个风道出口流量分配均匀,并改善了出口处的回流情况.     

基于PC-GWO的高背压抽凝热电联供系统负荷优化研究

为了解决双机热电联供系统的热电负荷分配优化问题,以某双机600 MW高背压抽凝热电联供系统为对象,建立系统仿真模型并验证模型的准确性。通过控制中排压力的方式,根据机组安全运行约束条件,得到机组可行域。提出了一种使用过程耦合罚函数的灰狼算法,并分析了3种耦合方式和参数对系统性能的影响。结果表明：提出的过程耦合罚函数在求解成功率和求解误差方面具有明显优势,优化后机组热耗平均下降了117.96 GJ/h。     

电站煤粉锅炉燃烧优化预数值计算研究综述

通过对目前燃煤电厂锅炉燃烧工况的监测和优化方法,以及进行优化所运用的人工智能控制算法等先进理论进行分析研究,选取最具代表性的BP神经网络作为计算模型,分析影响BP网络收敛速度和泛化能力等因素,提出了对BP算法的改进方案。     

U形渠道直壁式量水槽体型优化及在泾惠渠三支渠上的应用

本文对U形渠道直壁式量水槽的体型进行了优化,规范了量水槽的设计标准,根据优先数,对量水槽的喉道宽度进行了优选,结合泾惠渠三支渠U形渠道的实际情况,优选后的喉道宽度有5种,常用的只有3种。规定了量水槽的命名方法。为量水槽的标准化、工厂化生产奠定了基础。     

汽轮机直齿与斜齿汽封内部流场的数值计算与结构优化

利用数值计算软件对汽轮机光轴直齿与斜齿两种结构的迷宫式汽封内部流场进行了数值研究,给出了汽封内部流动特性和漏汽量随相对齿间距和齿倾斜角度变化的规律.在汽封段轴向长度一定和相同的流动条件下,存在最佳齿数范围和倾角范围,它可使迷宫式汽封的漏汽量最小.     

含城门洞形裂隙岩体破碎数值分析及机理研究

为研究不同裂纹赋存形式下的含城门洞岩石破碎及裂纹扩展规律,对不同情况下的含裂隙城门洞岩石试样进行单轴压缩数值模拟试验,得到裂纹扩展规律、声发射规律及应力—应变规律。结果表明,根据数值模拟中的声发射规律,主裂纹主要是拉破坏,翼裂纹、反翼裂纹及远场裂纹主要是拉剪复合型破坏;裂隙的存在降低了试样的峰值强度,各组试样(试样B、C、D系列)的平均峰值强度较不含裂纹试样(试样A系列)下降百分比分别为11.3%、7.8%、12.6%;侧边裂纹产生在靠近顶拱处,底边裂纹越靠近边墙,及顶拱裂纹的裂纹角度越低,试样的峰值强度越低,在实际工程中,对于这些位置产生的裂纹应加强防护,防止灾害的产生。     

基于优化果蝇算法和统计模型的混凝土坝变形预测模型及应用

鉴于构建大坝安全监测模型时传统统计模型拟合精度受样本系列长度、资料可靠性、拟合方法等多种因素影响,提出一种基于优化果蝇算法和统计模型的混凝土坝变形预测模型,利用优化果蝇算法对统计模型各项系数进行优化,以提高统计模型的预测精度。对某混凝土拱坝变形的拟合和预测结果表明,相比于统计模型,基于优化果蝇算法和统计模型的变形预测模型预测精度更高,拟合效果更好。