洪都拉斯PatucaⅢ大坝溢流表孔闸墩连系梁施工桁架设计与运用

洪都拉斯PatucaⅢ大坝溢流表孔闸墩连系梁施工为现浇混凝土连续梁,由于脚手架平台无法满足工程施工进度要求,现场采用钢桁架作为连系梁浇筑支撑结构,通过多方案计算分析,最终确定桁架各部位杆件截面尺寸,并成功运用。本文提出的闸墩连系梁桁架施工方案具有施工便捷、效率高的优点,在工程实践中针对类似问题具有较好的借鉴意义。     

锅炉的刚性梁

此发明述及锅炉的刚性梁。当锅炉的水冷壁是由垂直管组成,刚性梁结构一般是由位于不同高度围绕锅炉外壁的水平钢梁构成。水冷壁管与锅炉内部的高温燃烧气体有热传导关系,当锅炉由冷态启动到热态全负荷运行时,水冷壁管受到数量相当可观的线性热膨胀。刚性梁位于锅炉的外壁,与热的气流没有直接的接触,线性膨胀量很小。故对于水冷壁和刚性梁之间由于不同的热膨胀而产生的相对位移必须加以考虑。到目前为止的设计,一般惯用刚性梁悬挂在水冷壁管上的结构来承受垂直位移,     

采用环梁加固风机基础的有限元分析

讨论了采用混凝土环梁加固风机基础的可行性,采用有限元方法计算了不同环梁高度情况下风机基础的应力。研究显示,加高混凝土环梁对穿基础环孔钢筋应力和基础环侧壁应力的影响较小;当环梁高度大于500 mm时,基础环下法兰处的混凝土应力集中有所改善。文章的计算结果可为风机基础加固提供参考。     

某抽水蓄能电站地下厂房结构体系抗振研究

以某大型抽水蓄能电站为例,采用不同的地下厂房结构布置方案,即楼板采用板梁结构或厚板结构、上下游侧采用边墙结构或立柱结构、改变立柱结构的截面尺寸,提取结构的模态,分析了厂房结构的自振特性,并基于谐响应法分析了额定工况条件下不同方案之间动力特性的差异和楼板厚度敏感性。结果表明,在机组动荷载作用下,改变楼板结构形式或采用不同截面尺寸的立柱在一定范围内对厂房整体的自振特性作用有限;从厂房抗振角度来说,上下游侧采用边墙结构比立柱结构更有利;当厚板结构的厚度达到0.7m时,与现有板梁结构的抗振能力基本相当;就一般情况而言,板梁结构的抗振能力要高于厚板结构。因此,应结合工程实际情况来选择最优的结构体系布置方案。     

水电站主厂房钢-混凝土组合框架结构的可行性研究

水电站厂房的特点是跨度和高度大、吊车起吊重量大,吊车立柱的基础为机组的钢筋混凝土支承结构,机组振动对厂房结构影响明显。通过对钢—混凝土组合结构在吊车刹车力、震动等动荷载作用下柱顶与轨顶位移,以及吊车梁强度和竖向位移的复核验算,探讨此种结构形式在水电站厂房中应用的可行性。     

新型环形喷动床的喷动机制与喷动特性

在传统喷动床的基础上,设计出一种多喷口环形喷动形式的新型喷动床.实验研究了喷口型式、喷口速度、颗粒类型对这种喷动床床内密相喷动流化区高度、可喷动静止床层高度及床层压降等参数的影响情况.结果表明:颗粒在床内的喷动形式沿床高方向呈现独特分区现象;随着喷口速度的增加,密相喷动高度和可喷动静止床层高度也相应增加;在同样的静止床层高度的情况下,直向型式的喷口更易形成喷动,床层的最小喷动速度几乎与静止床层高度呈线性关系;当床内形成较稳定的喷动后,床层压降随喷口速度的变化不明显,可视为常数.     

边坡防护中排架微型桩组合结构受力研究

弹性地基梁理论应用的基本条件是土体为稳定体,且排架微型桩组合结构对不稳定坡体有改善作用。在弹性地基梁理论基础上,借鉴一般微型桩水平承载力的计算思路,以拟静力法计算施加地震荷载,在考虑桩土作用的情况下,以四种基本计算模型建立排架微型桩组合结构的计算公式,并通过实例计算探讨了排架微型桩组合结构的内力及对地震力的特殊反应。结果表明,排架微型桩组合结构中,后排桩的存在为前排桩提供了一个稳定的抵抗滑坡推力的条件,同时连系梁的存在将桩与桩间土体组合在一起,充分发挥了土体的抗剪能力,提高了结构的抗滑能力,削弱了地震力对边坡稳定的影响,提高了工程的安全性。     

端壁相对运动对叶顶流动传热特性影响的研究

采用求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和标准k-w紊流模型的方法数值研究了端壁与动叶相对运动时动叶顶部的气动换热特性。以实验测量的叶栅为研究对象验证了所采用的数值方法和紊流模型的有效性。分析了端壁与叶顶有无相对运动时叶顶间隙高度对动叶顶部气动换热特性的影响。研究结果表明:端壁与叶顶存在相对运动时,叶顶换热系数随着间隙高度的增大而增大。在小叶顶间隙(s=0.2%H)时叶顶表面平均换热系数最小,动叶顶部前缘处的换热系数显著降低且泄漏流方向发生较大偏转。同时近顶部的吸力面侧前缘换热系数较大,随着叶顶间隙高度增大该区域的换热系数降低。端壁与叶顶无相对运动时,随着叶顶间隙高度的增加叶顶换热系数先增大后减小且在叶顶间隙中间弦长处产生大范围流动分离,当s=0.5%H时叶顶平均换热系数最大。小叶顶间隙(s=0.2%H)时端壁与叶顶存在相对运动时,动叶气动效率比端壁与叶顶无相对运动提高0.5%。大叶顶间隙(s=2.0%H)时端壁与叶顶无相对运动时,动叶气动效率比端壁与叶顶存在相对运动提高0.29%。     

喷动流化床气体混合特性实验研究

在300 mm×30 mm×2 000 mm的喷动流化床煤部分气化炉冷态试验装置上,在喷动区和环形区同时采用了不同示踪气体的方法,获得了在不同喷动气流速和流化气流率这2个重要的操作参数下,不同床层高度上示踪气体的径向分布,考察了喷动区与环形区之间的气体交换特性和环形区的气体混合特性.结果表明,喷动气速度的增大,使喷动气向环形区的传质加强,也促进了流化气在环形区的混合;流化气流率的增大,气体由环形区向喷动区的传质大于由喷动区向环形区的传质,且流化气在环形区的混合加强.喷动气和流化气的浓度沿床层高度依次降低.此外,结合CCD拍摄的流动结构图像,从气相质量交换的角度对床内的气固流动特性进行了讨论.     

大梁水库大坝饱和砂砾料重塑土液化特性及应变发展模式分析

通过对大梁水库大坝砂砾料重塑土进行动三轴试验,分析了该重塑土在动荷载作用下的力学特性,发现在不同围压、不同固结应力比条件下砂砾料的动强度与振动周数之间均可用乘幂函数进行拟合。在等压固结时轴向应变在动荷载作用下存在一个"临界应变点",该点处的动孔压比约为0.8;而在偏压固结时,轴向应变的增长较平稳,无明显临界应变点。不同固结比条件下动剪应力比与动孔压比变化规律为等压固结时,动孔压比增长较快,且动孔压比能够达到1.0,而偏压固结时最大动孔压比仅能达到0.7左右。     

Numerical study on convective flow in a three-dimensional enclosure with hot solid body and discrete cooling

The aim of the present numerical study is to analyze the effect of cooler location and aspect ratio and position of the hot solid body inside the enclosure on three-dimensional natural convection flow in a cubical enclosure. The cooler and heater positions and aspect ratio of the heater in a cavity are examined under different combinations of partially cooling vertical sidewalls and, hot solid body in the cubical cavity. That is, (i) different cooler locations with a fixed size of the hot solid body, and, (ii) centrally located hot solid body with different aspect ratio. The three-dimensional convective flow and thermal arrangements in the enclosure are analyzed using the distribution of streamlines, isosurfaces, and Nusselt number. It is found that the cooler location and aspect ratio of hot solid body play a key role on convective cooling and energy transport inside the enclosure. The unit aspect ratio of hot solid body provides higher energy transport inside the enclosure for all cooler positions.     

基于动力学的柴油机连杆疲劳仿真

为评估某大型柴油机连杆的疲劳特性,建立了模态缩减的动力学模型,获得连杆的循环载荷历程,结合以轴瓦高出度过盈的加载方法,模拟了整个工作循环的动态应力变化,随后基于多轴疲劳模型并采用两种等效方法,预测了连杆的疲劳危险位置。结果表明,该连杆的最小安全系数出现在杆身油孔处,满足疲劳要求。针对动态载荷历程,按历程的拐点和极值法真实高效的反映连杆动态疲劳,不仅能反映拉压为主的杆身及油孔的疲劳危险位置,还能体现纵向摆动对大小端孔的疲劳影响,安全系数误差在3%以内。     

摩托车用发动机连杆弯曲及断裂故障原因动力学分析

本研究以摩托车用发动机为对象,利用内燃机连杆机构的模拟动力学模型对单缸发动机连杆出现的弯曲及断裂问题进行受力分析.通过计算连杆压缩力、燃烧室总压力、往复运动的惯性力及连杆承受的弯矩等来比较目前市场常用的四种机型连杆在工作状态所受的总应力及强度储备安全系数,发现四种机型连杆的强度储备安全系数普遍偏小,特别是152QMI发动机连杆在靠近连杆小头孔处部位更易产生弯曲或断裂.本研究为发动机连杆的设计、质量改正及故障分析提供了科学依据.     

Effect of the body position on natural convection within the anterior chamber of the human eye during exposure to electromagnetic fields

ABSTRACT

Heating is the main biological effect of the electromagnetic (EM) fields to human eye. This study intends to focus attention on the differences in the heat transfer characteristics of the human eye induced by EM fields in different body positions. The effect of three different body positions – sitting, supine, and prone – on natural convection of aqueous humor (AH) in the anterior chamber of the eye is systematically investigated. The specific absorption rate (SAR) value, fluid flow, and the temperature distribution in the eye during exposure to EM fields are obtained by numerical simulation of EM wave propagation. In this study, the frequencies of 900 and 1,800 MHz are chosen for the investigations. The heat transfer model used in this study is developed based on natural convection and porous media theories. The results show that the AH temperature inside the anterior chamber is the highest in the supine position at both frequencies. It is found that during exposure to EM fields, body position plays an important role on AH natural convection and the heat transfer process within the anterior chamber and its periphery in the front part of the eye. However, the body position has no significant effect on temperature distribution for the middle part of the eye. The obtained results provide information on the body position and thermal effects from EM fields exposure.     

柴油机连杆螺栓预紧力的数值分析

连杆螺栓预紧力对连杆盖和连杆体的接合状态影响较大,为了保证有较好的接触压力,对连杆组件进行有限元数值分析。利用接触算法,重点分析从28～60kN范围内的13种不同的螺栓预紧力对连杆接触面、轴瓦接触面等的平均应力、应变值的变化情况。综合考虑各种情况,最终确定一个合适的螺栓预紧力,为设计人员提供了理论依据。     

Multi‐flexible‐body Dynamic Analysis of Horizontal Axis Wind Turbines

This article presents a structural dynamic analysis of horizontal axis wind turbines (HAWTs) using a new methodology. The methodology is based on representing a HAWT as a multi‐flexible‐body system with both rigid‐ and flexible‐body subsystems. The rigid‐body subsystems (nacelle, hub) are modelled as interconnected sets of rigid bodies using Kane's method. Kane's method leads to compact equations of motion for rigid‐body mechanisms. The flexible‐body subsystems (blades, tower) are modelled using geometrically exact, non‐linear beam finite elements derived from a mixed variational formulation for the dynamics of moving beams. The use of the mixed formulation allows for the direct determination of constraint forces and moments within the beam finite element and at the boundaries, thus allowing simple connectivity between the finite elements and rigid bodies. The equations for the rigid and flexible subsystems are coupled to obtain a unified framework that models the dynamic behaviour of the complete system. Linearization of the dynamic equations about the steady state solution yields system equations with periodic coefficients that must be solved by Floquet theory to extract the dynamic characteristics. Numerical studies are presented to investigate the natural frequencies and mode shapes for a HAWT with flexible blades and tower. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于时频分布的发动机异响特征分析及故障诊断研究

针对发动机异响故障振动信号的时变非平稳特性 ,引入一种重分配方法 ,得到干扰项少而分辨率高的重分配平滑伪魏格纳维尔分布 (RSPWVD) ,对发动机活塞敲缸响、活塞销响、曲轴轴承响、连杆轴承响、气门响和挺杆响等常见异响故障特征信号进行了比较分析 ,并提出了一种基于 RSPWVD的发动机多异响故障诊断策略。试验结果表明 ,采用 RSPWVD可以有效地提取异响故障特征信息 ,利用基于RSPWVD的诊断策略可以准确识别不同的发动机异响故障。     

连杆静动态强度计算的对比及应用

传统的连杆强度分析多采用静态强度分析方法,忽略了连杆轴承的润滑作用和连杆在工作运转过程中的动态效应。而动态强度分析方法则可以分析连杆轴承的润滑性能,并能考虑动态效应,因而更加全面和准确。随着内燃机的不断强化,动态效应的影响将逐渐增大,因此有必要进行更准确的动态强度分析。本文针对某型号连杆,分别采用静态计算和动态计算2种方法计算应力场和疲劳安全系数。结果表明对连杆进行动力学的研究具有重要意义。     

堆石坝坝顶行车二维动力响应分析

为了验证面板堆石坝坝顶通车的可行性,采用大型非线性有限元软件ABAQUS,对通车荷载作用下的堆石坝坝顶（帷幕灌浆加固后的）动力响应进行了分析,研究了坝体在不同水位、不同车速条件下的大坝动力响应规律,并分析了灌浆区材料的敏感性。结果表明,在相同水位条件下,灌浆区的动应力随车速的增大而增大;帷幕灌浆区的最大动主拉应力随灌浆区材料强度的降低而减小;在一定车速条件下,堆石坝坝顶通车对坝体产生的变形很小,产生的动主拉应力不足以使灌浆区产生裂缝,说明堆石坝坝顶通车的方案是可行的。     

基于多体动力学的479Q发动机连杆载荷与强度分析

以479Q汽油机为研究对象,建立了曲轴、连杆和活塞的三维几何模型和多体动力学模型。载荷边界条件采用真实示功图和负载数据,得到了做功行程中作用于连杆两端的载荷谱。采用惯性释放技术计及惯性力对连杆应力的影响,计算得到了做功行程中任意时刻连杆的动态应力场。对静力计算方法和惯性释放方法进行了对比,后者得到的动态应力场更加接近真实情况。根据曲轴转速为2 000 r/min时的气缸压力测试曲线(最高燃烧压力4.6 MPa)和对应的发动机扭矩(165 N.m),计算得到连杆最大轴向载荷为26 kN,最大工作应力为259MPa。根据局部应力应变法,该工况下的寿命为2.941×1016转,连杆近似为无限寿命。