剪切变形对水轮发电机组轴系横振的影响分析

提出了一种考虑剪切效应的三结点弹性轴段单元,并将其用于轴系振动的分析。给出了三结点单元的插值函数,推导了弯曲刚度矩阵和剪切刚度矩阵,得到了单元的运动方程。研制了考虑剪切效应的有限元计算程序。按七种不同弯曲刚度计算了单圆盘转子(算例1)和某水轮发电机组轴系(算例2)的模态频率和临界转速,得出了模态频率和临界转速的变化规律和不同方法的相对误差。计算结果表明,剪切变形对于轴系振动的模态频率和临界转速均有一定的影响。算例1的结果显示,当轴的弯曲刚度较大(k=EI/l3>106N·m-1)时,必须考虑剪切效应;当轴的刚度较小(k≤106N·m-1)时,可以忽略剪切变形的影响,由此所带来的计算误差不超过2%。算例2的计算结果表明,考虑剪切变形作用时,一阶模态频率和临界转速的结果比不考虑剪切时大1.5%以上,且随着轴的刚度的增大,相对误差也逐渐增大。     

电站局部多机条件下五阶发电机哈密顿模型

在多机条件下,发电机d、q轴电压电流的变化正是反映本机与其它机组之间耦合特性的重要参数之一。该文建立了包含d、q轴电磁暂态的五阶发电机哈密顿模型,为更好地揭示多机耦合作用的内部动力学机制奠定基础。依据机电分析动力学理论,从发电机基本能量关系分别获得各子系统的拉格朗日函数、耗散函数和广义外力,得到发电机的拉格朗日麦克斯韦方程组。通过定义广义动量,将拉格朗日麦克斯韦方程组转化为广义哈密顿系统模型,模型结构清晰、能量流与实际物理系统一致。采用局部简化方法,将系统转化为实用参数描述的模型。提出了电站局部多机系统的概念,导出了以机端可测参数描述的隐式多机系统哈密顿模型。分析表明,该模型具有良好的结构特性。     

弹性模量对混凝土疲劳性能的影响

对同龄期的C15混凝土,在准确测试其静力弹性模量的基础上,进行了大量的恒幅疲劳性能的试验研究,在相同的试验条件下,分析了静力弹性模量的离散性对混凝土的循环应变、应变－寿命曲线及疲劳寿命的影响。     

服役期间混凝土的损伤累积对结构可靠度的影响分析

在对Miner准则进行修正的基础上,建立起损伤动态干涉模型,并应用蒙特卡罗法求解动态可靠度,以此作为股役期间混凝土结构疲劳损伤的评定标准。     

基于P-D-ε曲线的混凝土重力坝抗震分析

为分析混凝土重力坝的抗震能力,基于Koyna地震波设置若干地震工况,先利用混凝土塑性损伤模型(CDP模型),基于ABAQUS计算大坝的地震响应,并提取关键区域混凝土的应变时程曲线,再使用基于可靠度的混凝土最大应变与损伤关系曲线(P-D-ε曲线)分析混凝土的损伤程度,进而判断混凝土大坝在不同状态下可承受的峰值加速度。结果表明,在地震输入加速度峰值较小时,坝体会出现局部损伤,但未破坏,当达到较大峰值加速度时,坝颈混凝土破坏,大坝安全性降低。     

水力机械中磨粒及侵入方向对磨损的影响研究

利用有限元分析了磨粒的尺寸、形状和磨粒侵入方向对磨粒磨损的影响,得出磨粒的尺寸和形状会明显影响材料表面变形、表面接触压力和表层应力,其影响关系是非线性关系。磨粒侵入方向不仅影响材料表面变形、表面接触压力和表层应力的大小,而且会引起压力和应力分布形状的改变。     

基于有限元分析的岩质块体稳定性评价方法

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制。基于有限元分析的岩质块体稳定性评价,具有可充分考虑岩体结构面间的相互作用,同时可以反映边坡失稳以及塑性区的发展过程,能较好的反映岩体失稳的机理。分析结果表明,采用有限元法能有效地分析岩体的稳定性,并可为岩质边坡块体的设计和支护提供一定的理论依据。