我国发展燃气轮机的问题及途径

论述了大功率燃气轮机在我国的应用条件及开发燃机所存在的问题，以及在设计及制造大功率，高性能燃气轮机方面需突破的技术难题和可行的解决方案，涉及了开发大流量高压比压气机，大焓降涡轮，降低有害排放量，解决高温叶片的材料，冷却，保护涂层及单晶叶片铸造等主要问题，并确认了一些关键的制造技术。     

电梯悬挂钢丝绳安全系数的辨析

电梯悬挂钢丝绳是极为关键的承载部件,除了满足确定载荷下的力学强度以外,还应具有足够的安全余量,以便应对其他不确定的载荷情况。国内外电梯技术标准都对悬挂钢丝绳的安全系数提出了要求,但不同标准对安全系数的考量要求各不相同。为了辨识这些差别,首先对电梯悬挂钢丝绳典型失效模式进行总结和分析;然后比较中国标准、欧洲标准和美国ASME标准对电梯悬挂钢丝绳安全系数的具体要求,讨论悬挂钢丝绳安全系数的计算方法;最后对电梯悬挂钢丝绳安全系数的取值范围进行了分析和讨论。研究结果有助于理解电梯悬挂钢丝绳安全系数的力学意义,对电梯悬挂钢丝绳的安全评价具有一定的参考作用。     

颗粒团聚分布的复合材料数值模型

目的 提出颗粒团聚分布的数值模型参数化建模方法,以高效建立颗粒有序分布的复合材料微观构型。方法 以颗粒尺寸、颗粒团聚区域的半径以及团聚区域局部体积分数和整体体积分数的比值作为表征颗粒团聚结构的基本建模控制参数,首先建立了圆形/球形区域内的Voronoi多胞元结构,其次编写基于Python语言的接口程序,根据角点坐标和几何拓扑关系将多胞元结构导入有限元软件中,并对每个胞元按团聚区域局部体积分数进行缩放,形成了圆形/球形区域的颗粒团簇,最后使用随机顺序吸附算法将团聚颗粒在代表单元内周期性随机投放,生成了颗粒团聚分布的复合材料二维/三维微观构型。结果 使用不同控制参数进行数值建模测试,生成一个颗粒数目在1 000以内的二维/三维颗粒团聚微观构型仅需要数分钟,验证了本文方法的有效性。使用二维模型对单轴拉伸进行数值模拟,结果表明,材料宏观塑性随着颗粒团聚程度的增大而降低。结论 本文建模方法可以为复合材料结构设计提供有效的数值仿真支撑。     

小型压电式超声微幅振动试验台的分析与设计

通过对压电直梁弯曲振动特点进行分析,用有限元分析软件设计出一种结构简单的小尺寸压电式超声微幅振动试验台.该试验台主要由压电直梁、T字型台面及两端附加质量组成,利用压电直梁的奇数阶弯曲振动模态实现梁中间处的台面在竖直方向上的简谐振动.样机的测试结果表明,试验台输出频率涵盖范围广,台面振幅分布均匀度较好和振动幅值精度较高,可作为一种实验平台用以研究超声电机及超声振动输送(给料)中的动态接触问题.     

动力涡轮在外力拖动下的工况分析

对燃气轮机动力涡轮用外力拖动作试验时的有关工作状况作了初步分析。对外力拖动下的动力涡轮工作原理进行了探讨,并对其能量转化过程进行了分析,也阐明了机组所用滚珠轴承在承受轴向反推力时的情况。此外,为了今后继续进行此类试验,对几种可行的试验方案做了比较,从中选择较好的一种作今后试验时参考。     

球-平板微动接触的安定和磨损行为研究

针对弹塑性球形接触由黏结变微滑进而发生整体滑动的摩擦力学过程,引入一种基于有限元的黏滑分析方法。在此基础上,建立了弹塑性半球与刚性平板微动接触的有限元模型,特别是在输入模型参数中嵌入了材料延性断裂的判据。不考虑材料断裂的分析结果表明,切向力控制的周期重复加载导致接触体弹性安定,而位移控制的重复加载引起塑性安定。采用单元删除法研究了接触面材料因塑性累积造成的疲劳断裂,模拟了微动磨损等复杂接触现象。     

船用汽轮机的振动问题

分析了船用高速汽轮机产生突发性低频振动的机理,指出部份负荷时的不平衡激振力及轴承较差的稳定性是试车时转子轴颈涡动的主要原因。根据振动频率小于转动频率之半,且不随转速变化的自激振动特点,采取了改进轴承参数的措施,取得了显著的效果。     

采用燃气蒸汽联合循环改造老电厂的途径

根据我国目前电厂状况及国家燃料政策的现状，论述了不同类型老电厂的改造方式和条件，合理的电厂改造容量，阐明了采用燃气蒸汽联合装置是改造老电厂的有效途径，并对改造方案进行了分析。     

防爆电梯安全钳制停摩擦温升数值模拟与实验研究

防爆电梯安全钳制停温升是一个复杂的热机耦合问题.文章在建立钳块三维瞬态传热有限元分析模型的同时,从系统能量的角度求取瞬时热流密度的解析表达式并将所得瞬时热流密度作为边界条件,从而较为理想地构建了安全钳瞬态温度场的数据模型.实验结果验证了该数据模型能够较好地预测安全钳摩擦温升随时间变化的趋势.     

弹塑性摩擦接触热力耦合问题的分析

针对固体材料之间摩擦滑移过程中的热力耦合问题,建立了一个温度-应力实时耦合的弹塑性接触模型,在此基础上,采用有限元方法分析了滑移速度对接触温度、摩擦应力和摩擦因数的影响。比较讨论了接触副预滑移阶段的静摩擦行为和完全滑动阶段的摩擦热-应力耦合现象。研究发现,滑移速度对静摩擦没有显著影响,但对滑动摩擦有直接影响。滑动速度越大,接触温度上升越高,于是材料承载能力的下降越显著,进而接触副的摩擦阻力下降也越多,因此滑动摩擦因数也减小得越多。