径向弹簧蓄能密封结构最大接触应力的有限元分析

为研究径向弹簧蓄能密封结构的密封特性，针对典型径向弹簧蓄能密封结构，分析其密封机制以及O形弯曲金属螺旋弹簧的弹性特性；采用ANSYS有限元分析软件，建立典型弹簧蓄能密封结构的非线性有限元分析模型，对弹簧蓄能密封圈在不同压缩率、不同介质压力下的接触应力进行分析，研究在多种工况下最大接触应力的变化情况。结果表明：压缩率保持不变时，最大接触应力随着介质压力的增大而增大；介质压力保持不变时，随着压缩率的增大，最大接触应力先增大再减小。对压缩率、介质压力与最大接触应力的关系进行曲线拟合，可用于指导弹簧蓄能密封结构的精确设计。     

平面散乱点云凸包快速求解算法

提出一种平面散乱点云凸包快速求解算法,该算法建立点云的最小外包围盒,分别求解距该外包围盒的四个顶点最近的点,依据该最近点集建立最大内包围盒,可证明该最大内包围盒内的点不是凸包,将其排除,实现点云精简,通过对精简后的点集求解凸包,近而实现对整个点云的凸包求解,实例表明该算法实现简单,且可显著提高凸包的求解效率.     

综合考虑自然灾害与人为攻击的电-气互联系统优化配置方法

电-气互联系统是一种典型的综合能源系统,综合能源系统能有效应对环境问题与能源危机,但日益频发的极端事件为其发展带来巨大挑战。传统恢复力相关研究大多只考虑极端自然灾害对系统的影响,并未考虑自然灾害和人为攻击同时发生的情况。传统优化配置相关研究主要基于长时间的运行经济性,而对基于恢复力的设备优化配置鲜有研究。为提升综合能源系统在极端事件下的恢复力,综合考虑了自然灾害与人为攻击,提出一种电-气互联系统中燃气轮机与储气系统的优化配置方法。在自然灾害场景生成后,建立防御-攻击-防御(defender-attacker-defender,DAD)的随机优化模型,通过改进的嵌套列和约束生成算法(nestedcolumnconstraintgeneration,NCCG)与逐步对冲算法(progressive hedging algorithm,PHA)对其进行求解。以最小最大后悔值准则(minimax-regret criterion)确定最终配置方案。最后通过算例验证了所提方法的有效性,并分析了不同场景下系统的恢复力水平。     

CD-GF型钻井球阀阀体的力学特性分析

CD-GF型钻井球阀阀体的结构最为薄弱,其外壳的开孔部位常出现开裂现象,影响钻井作业的正常进行。为此,运用ANSYS Workbench工程分析软件,对6种结构方案的CD-GF型钻井球阀阀体在压、拉、扭载荷作用下的力学特性进行详细的数值分析。研究结果表明:在不同拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,相对于原阀体结构A,其他5种方案(A_1、A_2、B、B_1和B_2)在最大应力上减小的平均值分别为16. 4%、36. 0%、7. 6%、23. 2%和40. 7%,总变形量减小的平均值分别为16. 7%、37. 3%、22. 9%、30. 6%和45. 5%;在6种球阀阀体结构方案中,最大应力部位均出现在与阀体轴线垂直的孔壁上,随着与圆孔区域距离的增大,其应力值减小;在所有拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,阀体的最大应力均小于其材料的极限抗拉强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;拉力载荷是影响钻井球阀阀体强度的主要因素;结构B_2(外径增大28mm+双边开孔方案)对原阀体结构A的增强效果最好。研究结果可为钻井球阀阀体的结构优化与改进提供基础数据。