门式起重机载荷计算方法的研究

着重介绍了与上海港机厂合作开发的门机起重机有限元辅助分析系统中的载荷模块的加载方式。以1683门机为例,以VC为开发平台,结合工程求解方法论,重点讨论了四连杆机构角度解算的超越方程的算法优化问题,并通过使用origin拟合得出角度解算的近似计算式,并将分析算法与近似计算式的结果对比。     

基于MATLAB的起重机四连杆结构瞬时角度计算

四连杆结构设计是门座起重机设计工作的主要内容。本文通过推导门座起重机的四连杆结构的几何关系建立了非线性方程组,并基于MATLAB完成求解,得到四连杆结构中的象鼻梁、臂架和大拉杆构件与水平面的瞬时夹角,为建立四连杆结构的空间杆系模型提供初始数据;同时,按照四连杆结构的变幅位置对应计算结果完成了图形显示,方便设计人员进行数据分析。     

椭圆积分方程的快速数值求解与误差分析

椭圆积分方程的查表求解效率较低而且容易引起数据误差。为此,文中应用数值方法对第一类完全椭圆积分和不完全椭圆积分的近似求解进行了研究,并将基于MATLAB完成的计算结果与数学用表进行了比对,分析了合理的设置计算步长对数值解法的结果误差的影响。结合应用实例,对给定k值的Troposkien啦线进行了坐标计算,同时计算了结果的理论误差值。     

兆瓦级永磁同步发电机温升的数值计算研究

针对兆瓦级永磁同步发电机设计中采用温度敏感性永磁材料的温升控制,基于等效热路法和温度场法,根据永磁同步发电机的等效热路图计算了其内部温升。重点研究了以电机内温升为边界条件的定子端面温度场的数学模型,采用有限差分法求解温度场模型,得到了电机定子端面的热导矩阵;通过Jacobi迭代,得到电机内冷却空气进、出口处的定子端面温度场。数值计算的结果表明,冷却空气出口处定子端面温度场的温度梯度明显高于冷却空气的入口端,其温度极值低于牌号N42SH的钕铁硼永磁材料最高工作温度,定子内绕组最高温升亦低于F级绝缘电机的温升限值。研究结果对兆瓦级永磁同步发电机的设计、样机试验提供了理论依据。     

液压升船机承船厢纵倾力矩计算研究

液压升船机正常工作过程中,因多支主动力油缸的运行不能精确同步,将使承船厢在运行过程中不可避免地出现倾斜,此时,厢内的水体运动将对承船厢产生附加纵倾力矩。对承船厢内水体运动产生的附加纵倾力矩进行了分析,推导出了附加纵倾力矩的理论计算公式,并据此分析了液压升船机纵向同侧布置的主动力油缸间距的计算方法。分析方法和理论公式为液压升船机设计校核工作提供了理论依据,可为类似工程问题的分析提供参考。     

H型风轮气动载荷的计算研究

针对H型垂直轴风力机叶片及风轮的气动栽荷计算,提出用于叶片旋转过程中相对风速与弦线攻角计算的“矢量一圆”图解方法,并在此基础上重点研究了H型风轮的非线性理论模型,该模型适用于使用直叶片的H型风轮工作过程中单个叶片或是整个风轮切向、径向风载以及风轮扭矩的计算分析。结合采用NACA0018翼型的H型风轮实例,分析结果与J．Templin经验公式基本一致,验证了实例模型的准确性和计算方法的有效性。     

大型风电机组塔架门洞结构强度分析与优化

塔架是大型风电机组的重要组成部分．塔架门洞区域是最容易出现破坏的位置之一。通过对某1500kW风电机组塔架门洞区域的仿真分析,考虑了正常发电状态和基本等待状态两种不同工况下的门洞结构强度,重点分析了塔架所受的风压载荷对门洞的影响;同时对门洞区域进行了必要的屈曲稳定性计算,得到了屈曲稳定系数。根据计算结果,在满足设计、制造的安全性和合理性前提下,对门洞结构进行了优化,改善了门洞的应力分布,并在制造过程中节省了大量材料。     

起重机组合臂架结构分析系统研究与开发

四连杆结构设计是门座起重机设计工作的主要内容,使用通用有限元分析软件可以完成其结构的强度分析和疲劳分析,对结构构件的整体稳定性分析和局部稳定性分析仍旧依靠设计人员手工计算完成,费时费力且可靠性差.因此,我们自行开发了门座起重机四连杆结构有限元分析系统,建立模块实现了对特定对象的参数化建模、强度分析、疲劳分析、稳定性分析和数据管理等功能.文中详细介绍了软件系统结构和模块构成,简述了模块功能及软件的编程.     

基于双PWM的兆瓦级风电机组并网控制策略的研究

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,根据三相电压型PWM整流器开关函数的数学模型,本文提出了基于背靠背双PWM变流器的风力发电机组的并网控制策略,建立了该策略的等效电路模型,并重点研究了基于直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器的控制策略。通过对该并网控制策略的等效电路进行仿真分析,网侧输出的三相交流相电流的总谐波畸变率仅为3.64%,电流波形正弦度良好,验证了该并网控制策略的可行性。     

基于双VSR的风电机组并网控制策略

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,基于三相电压型脉宽调制（PWM）整流器的数学模型,重点研究了直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器和基于SVPWM的三相电压型PWM整流器的控制系统设计,提出基于双电压型PWM整流器（VSR）的风力发电机组的并网控制策略,并建立该控制策略的等效电路模型.通过对该并网控制策略等效电路模型的仿真分析,验证了PWM整流器的升压整流特性;同时,该等效电路输出的三相交流相电流总谐波畸变率仅为1.64%,电流波形正弦度良好.仿真结果验证了该并网控制策略的可行性．