水轮机活动导叶关闭过程中导水机构内动态流场数值模拟研究

水力机组在暂态过程中诱发的强瞬变流是一种复杂的非定常湍流,对机组安全稳定运行具有重要影响。为了探索水轮机活动导叶动态调节动作诱发叶后强瞬变流对机组暂态特性的影响,本文应用模拟流固耦合动态效应较好的浸入边界法和大涡模拟技术来处理该类强非线性动边界流体动力学问题。首先,精细模拟槽道内两级线性排列动静叶栅动态绕流叶后压力和尾迹结构分布,由于受到固定导叶和活动导叶动静干涉的影响,其下游流场表现出复杂的非定常流动特征。随后完成了水轮机导水机构两级非线性环列叶栅动态绕流的模拟,展现了水轮机导叶调节运动的关闭过程。该方法可用于水轮机流道内多级翼型叶栅绕流的精细模拟,为研究水轮机调节振荡对机组暂态性能的影响提供有益的参考,对耦合上游管道系统水力暂态和水轮机三维暂态效应的研究也有指导意义。     

应力刚化及流体压缩性对混流式水轮机叶片动力特性的影响分析

根据几何非线性问题中的有限变形理论,考虑水体的压缩性用有限元法的位移-压力格式及Galerkin法对混流式水轮机叶片-流体组成的流固耦合系统进行离散,建立了考虑应力刚化影响的转轮叶片流固耦合系统的振动控制方程,并用考虑初应力刚度的有限元法分别对整体转轮叶片及单叶片的耦合模态进行了大量计算,详细分析了旋转离心力和水压力以及流体密度的变化对叶片动力特性的影响,初步揭示其影响规律．     

电站局部多机条件下五阶发电机哈密顿模型EI北大核心CSCD

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。     

混凝土疲劳损伤强度可靠度置信限分析

以三参数Weibull概型为基础,结合大量C15混凝土试件的试验和某混凝土重力坝的原型观测反演结果,建立了描述高应力水平区域的混凝土在较低损伤量下低周疲劳强度的置信限分析模型,得到了具有给定置信度的疲劳强度、疲劳寿命和疲劳损伤三者间的关系曲线,NSP---g和DSP---g曲线。利用本文方法可方便地在给定置信限内计算混凝土在给定应力水平条件下的疲劳寿命、损伤量和剩余强度, 对混凝土做考虑损伤的可靠度设计,以及对已建结构进行可靠度评价。     

大型水轮机振动对地下厂房结构安全性的影响

针对大型水轮机组运行时的振动对厂房结构安全性的影响问题,采用有限元分析软件建立了泵站厂房结构的有限元模型,对结构进行了共振校核,并采用谐响应分析法对泵站厂房在不同工况下的振动反应进行计算分析,获得了各工况下泵站厂房各部位各方向的振动反应情况。参照相关规范对结果进行分析,表明厂房结构在各工况下的振动响应基本满足正常使用要求,为泵站厂房的结构安全性和确保水泵机组的正常运行提供了依据。     

二次响应面法在材料分区结构中的可靠度精度研究

通过一个复杂材料分区工程实例讨论了有交叉项和无交叉项二次响应面的计算精度和效率,并分别用二次响应面法和蒙特卡罗数值模拟法计算了可靠度指标,借助于F检验还可大大简化该模型.结果表明,基于正交试验抽样的无交叉项二次响应面耗时较少,适于大型复杂结构的可靠度计算;与传统响应面方法相比,这种二次响应面在构建响应面和可靠度计算时完全解耦.     

FSI效应对管道水击运动特性的影响分析

使用哈密顿变分原理和变形体流体运动的基本方程建立了输流固耦合运动方程，由此构造出描述管道波－波－振动系统的动力耦合效应的4－方程模型，并得到了相应的复频解析解，将该模型与经典模型做了对比分析，结果表明，改进模型能更好地反映管道水击运动的特性。     

山区型灌溉渠道优化配水计算

针对山区灌溉干渠配水涵闸洞沿程分布众多的特点,提出了干渠分段配水的方法,采用线性规划技术对来水不足条件下的干渠优化配水进行了理论分析和实例计算,取得满意成果。     

框架结构抗震模糊优化设计和模糊可靠性分析

本文根据结构的极限承载能力,使用框架网络分析法,洋细讨论了钢框架和钢筋混凝土框架的抗震模糊优化设计和可靠性分析问题。为了有效地预防在地震作用下进入塑性工作状态的结构可能出现的动力不安定塑性累加破坏,本文引入了动力安定(Dynamic shakedown)约束。同时提出便于塑性优化成果推广应用的β-结构的概念。通过本文方法的变换,任何平面框架均转化成仅受两个参数(α,β)控制。最后通过模糊可靠性分析,建立不同(α,β)值下的结构可靠度。设计者只需根据自己的设计要求,选择不同的(α,β)值,即可得具有一定可靠度保证的优化设计。 本文根据以上设计思想编制了计算程序(Fortran 77),在VAX11/750机上进行了大量计算,结果是令人满意的。     

地下洞室群有限元分析的地应力场计算方法

提出一种用于地下洞室群有限元计算的三维地应力回归分析的位移函数法。它在得到地应力场合理拟合的同时,程式化地得到了施加于计算模型边界上满足变形协调条件的位移场。用这个位移场作为有限元计算的边界条件,可避免附加约束对计算结果的影响,同时对地应力的大小和方向均可合理描述。最后给出了用该方法对二滩地下厂房洞室群的计算结果。