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考虑流固耦合的管道机器人冲击环焊缝过程动力学建模与分析 总被引:1,自引:0,他引:1
以管道机器人(Pipeline inspection gauge,PIG)为载体的内检测技术是保障油气管道安全运输的重要手段。针对管内高压流体作用下,管道机器人在冲击管内环焊缝过程中产生的动力学行为突变问题。建立了管道周向受限空间中基于Kelvin弹簧阻尼的管道机器人密封盘等效动力学模型,结合管道机器人本体建立了多体系管道机器人动力学模型;详细推导了管道机器人轴向振动微分方程,以及管内流体的流动方程;并使用Matlab/Simulink与Adams进行流固耦合仿真,作为重要的工艺参数之一,研究了管道机器人速度改变时,其在冲击环焊缝过程中的动力学响应情况。结果表明:所建立的密封盘及管道机器人动力学模型能够很好地表征密封盘在管道轴向、径向以及周向的力学特性;运行速度越快,管道机器人通过环焊缝引起的轴向振动越剧烈,冲击振动越明显;而垂向和俯仰振动现象随运动速度增大而显著减弱。 相似文献
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目前国内生产的气动绞车相比与国外性能较差,进行煤炭开发作业过程中经常会出现事故。因此设计了一种新型的塔架式绞车性能实验台以测试绞车性能,并详细设计了一种基于霍尔传感原理的绳速测试机构,对其进行了测试精度和受力的实验分析。该测试机构的测试误差在7%以内,且误差在绳速较低时较高,随着绳速的增大逐渐减小,当绳速稳定时,误差值也基本稳定不变;测试机构进行10 t气动绞车性能测试时,测试机构所受的最大应力远小于其屈服应力,因此当进行10 t以下气动绞车性能测试时,不需要对测试机构进行受力分析;而当其进行10 t及以上气动绞车性能实验时,由于钢丝绳的加速度很小,且选取的安全系数较大,可以忽略动载拉力对测试机构进行受力分析。 相似文献
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针对结构最优设计工程问题,提出利用复合遗传法进行优化的新方法。可以减少结构最优设计时的理论分析难度,提高寻优效率,数值分析结果表明,该方法结果正确,算法简洁。 相似文献
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通径检测器广泛应用于管道内检测作业中,其里程定位技术研究具有重要意义。通过对国内外相关文献的总结,就目前常用的内检测器及缺陷定位技术进行了归纳,并分析了不同方法的优缺点;基于通径检测器的结构特点和检测原理提出了一种新型的焊缝定位方法,并提出了里程轮短距离打滑系数,对短距离的里程修正具有指导意义;提出了通径检测器因旋转产生的里程误差的修正方法,提高了短距离里程定位精度;针对同一条管线包含多种不同长度管道的实际情况,提出了一种可以判断管道长度的新型焊缝修正算法,进一步提高了长距离里程轮定位精度。 相似文献
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针对变压器铁心、绕组由于机械结构相连,铁心故障与绕组故障区分困难的问题,提出采用基于振动信号的变压器铁心与绕组故障的区分方法,通过对比分析铁磁材料磁致伸缩和绝缘垫块弹性形变的非线性特性差异,结合实验分别获取变压器铁心、绕组振动信号,在频域研究了变压器铁心、绕组振动信号的非线性特性,通过分析不同条件下振动信号高次谐波能量占比,提出采用振动信号基频与高次谐波幅值的变化规律来区分铁心故障和绕组故障.研究表明,变压器运行中振动信号基频分量由铁心和绕组振动共同决定,高次谐波分量主要来源于铁心振动.当变压器绕组故障时,仅振动信号基频幅值发生突增;铁心故障时基频和高次谐波分量幅值均发生突增,可以有效区分铁心和绕组故障. 相似文献