基于多物理场耦合的GIS温升异常状态评估研究

针对气体绝缘封闭组合电器(GIS)温升异常变化影响内绝缘性能和设备安全的问题,对GIS壳体温升变化与内部缺陷的关系进行了研究,提出了一种根据GIS壳体温升估算其内部设备温升分布的方法,实现了GIS设备运行状态评估及内部故障诊断;建立了252 k V GIS隔离开关简化的三维模型,结合COMSOL有限元分析软件进行了电磁-热-流等多物理场耦合仿真计算,得到了GIS隔离开关的稳态温度场分布;利用GIS模拟实验平台,进行了不同工况下的测温试验,验证了仿真计算的正确性;构建了导体温度与壳体最高温度的映射关系,建立了依据GIS壳体温升估算设备内部是否存在过热缺陷的方法。研究结果表明:多物理场耦合仿真计算能有效模拟GIS设备的热量传递过程,通过测量壳体温升能准确估算GIS内部的运行状态,为GIS设备的状态维护提供支持。     

某雷达天线结构静力分析及试验验证

采用有限元软件MSC.Patran/Nastran对某雷达天线结构进行了静力分析,获得了天线结构在五种工况下的位移值和应力值,并对其中一种工况下的天线结构进行了静力试验,试验结果与分析结果吻合良好,互为验证.     

数字样机环境下产品试验工况仿真技术

电工电子产品的环境试验多在产品开发后期进行,属于实物试验.在数字样机环境下采用CAE技术对产品环境试验工况进行仿真,可在实物样机制出前进行,能够有效地发现设计缺陷.研究了对手机类产品环境试验的静态施压和自由跌落试验工况进行仿真的方法.试验仿真的重要内容是装配体结构的有限元离散.文中采用了针对小型复杂结构的离散化方法--分区法,成功地进行了手机装配体的有限元网络划分.对手机静态施压和自由跌落试验后的响应进行了仿真,并对仿真结果进行了分析.     

高速微型球轴承温升特性仿真分析

高温条件下,球轴承发热严重,是影响其寿命的关键因素.针对此问题,采用轴承温升的数学模型与有限元分析相结合的方法,建立高速微型球轴承温升仿真模型,研究了转速、径向载荷以及轴向载荷对轴承温升特性的影响.以695微型球轴承为例,首先采用温升数学理论模型对微型球轴承内部各个组件之间的摩擦力矩和对流换热系数进行理论计算,然后通过有限元分析可得轴承温度场的分布具有一定的对称性.结果 表明:在相同的工况下,转速对其温度影响最大,轴向载荷相对径向载荷对轴承温度影响较小.随后,采用高速实验机对695微型球轴承进行试验验证,实验结果表明试验数据和模型数据温差在2℃到5℃之间,转速、载荷对轴承温升影响与此模型具有良好的一致性,说明所建立的模型可用于分析高速微型球轴承的温升特性.     

新型牙轮钻头浮动套轴承工作机理试验研究

针对石油钻井用新型浮动套轴承理论模型和仿真软件,设计了浮动套轴承工作机理理论模型和仿真软件的试验验证方案,试验不同参数、不同工况下,被测件的摩擦力矩、温升、摩擦损耗等性能,验证了新型浮动套轴承理论模型和仿真软件的正确性,为进一步完善新型浮动套轴承的理论模型,合理设计新型浮动套轴承奠定试验基础.     

水轮发电机转子温升计算及测量方法

水轮发电机转子温升的计算多沿用传统方法,对中型低速水轮发电机而言,计算值与试验值存在偏差。现分析了产生偏差的原因,提出了减小转子温升现场试验误差应注意的几个问题,论述了将试验工况折算为额定工况的方法,提高了温升试验值和设计值的一致性。     

高速电主轴系统的温升控制

文中阐述了高速电主轴系统在高档数控机床应用中的温升控制方法,着重就温升产生的原因进行分析：对电主轴系统温升的控制方法进行详细论述。结合生产实践中,对日本FANUC公司生产的高速电主轴在高速数控车床上进行成功应用,验证了文中介绍的电主轴系统温升的控制方法是有效,可行的。     

含悬臂波导的某数传天线有限元分析

文中以含悬臂波导的某数传天线为研究对象,在对外安装面固定的情况下,分别针对悬臂波导不固定、固定这两种工况进行了模态分析,并在相同的振动条件下,对该天线进行了有限元分析,分别获得了天线的应力云图和应力响应值。结果发现,数传天线在这两种工况下的模态响应与所受应力均有较大的差距,并通过了实验验证。这给后续选择最优结构提供了理论和试验依据。     

侧门下垂分析及优化

利用ABAQUS软件对不同分析工况下侧门下垂变形进行分析,得到对应自重变形、最大变形和残余变形数值;通过对结果进行对比分析,确定需要进行优化的工况为①和④;分别查看工况①和④应力,得出铰链和铝型材是产生下垂变形较大的原因;利用HyperWorks/Optistruct软件建立优化模型,分别对铰链进行形状优化和对铝型材进行厚度优化,并用优化后结果重新在ABAQUS软件中进行分析,分析结果表明自重变形、最大变形和残余变形值满足目标值要求;对工况④下垂分析结果进行试验和有限元方法对比,通过测量锁扣位置位移量,左侧门的最大垂向变形试验和有限元误差为6.5％,在10％范围内,验证了有限元分析结果准确性.     

考虑接触参数与摩擦生热交互影响的高速角接触球轴承温升预测研究

为精确预测高速角接触球轴承在实际工况下的温升,通过对角接触球轴承的生热机理分析,提出一种考虑接触参数与摩擦生热交互影响的高速角接触球轴承温升预测方法.利用Abaqus有限元软件脚本接口技术,自主编制Python脚本程序,实时提取受载的角接触轴承的接触参数为初始量,计算轴承摩擦生热量,将其作为时变热载荷,加载至有限元模型上,求解在径向载荷和转速作用下的高速角接触球轴承温升,得到接触参数、摩擦生热量、温升之间的相互影响关系,最后采用轴承温升实验对数值模拟结果进行验证.结果表明:考虑接触参数与摩擦生热交互影响下的高速角接触球轴承温升预测方法更符合实际工况.