输电线路铁塔导线耦合振动动力特性研究

将输电塔和导线分别视为柔性悬臂梁和弦线,建立输电线路一塔两线的连续体简化力学模型.采用模态综合法研究分析塔横向振动与线面外振动耦合时的动力特性,给出铁塔与导线振动频率和振型的近似理论算法.针对典型线路的塔线耦合振动,分别采用理论算法和有限元方法对其动力特性做了计算.结果表明,两种方法获得的耦合系统的振动特性基本一致.     

基于塔线体系的风荷载作用下输电铁塔薄弱杆件分析

大风作用下输电铁塔杆件会发生变形和失效,导致其结构承载力下降,准确识别铁塔结构中薄弱杆件具有重要的工程意义。为了精准定位风荷载作用下输电塔中的薄弱杆件位置,提出了一种基于修正系数的薄弱杆件识别判定方法。利用ANSYS有限元软件建立了塔线体系的三维精细化模型,考虑塔线系统之间的力学耦合特性,通过施加不同工况的风荷载,对输电铁塔进行有限元力学分析。结果表明：输电铁塔的薄弱杆件是位于塔身和塔腿的部分单元;风荷载为30 m/s,90°时,位于塔身主材部分的薄弱杆件已经超过钢材的承载极限值。针对塔材薄弱杆件位置特点,提出了对铁塔结构局部加固设计的措施,同时验证了加固措施的有效性,为大风作用下输电铁塔的稳定运行提供了一定的理论指导。     

空间变化地震动下输电塔-线体系振动控制研究

在考虑输电线的几何非线性基础上,建立了输电塔-线体系的三维有限元计算模型.依据现行《电力设施抗震设计规范》,模拟生成了适合输电塔-线体系的多点地震动时程.利用质量、弹簧单元和阻尼单元模拟了调谐质量阻尼器,并对控制参数进行了优化.运用非线性时程分析方法,研究了多点地震激励对高压输电塔-线体系振动控制的影响.研究结果表明调谐质量阻尼器的减震效果显著,能够有效地减小输电塔的地震响应;仅考虑行波效应和多点激励对输电塔的减震效果影响较小,并且多点激励对输电塔的减震效果优于一致激励,但仅考虑相干效应减弱了输电塔的减震效果.     

输电线路塔线体系动力学研究

在输电线路中,塔线体系的安全运行是非常重要的。因此,可以利用Ansys分析软件对输电线路塔线体系进行模型的建立与分析。在分析过程中建立梁、桁架混合单元耦合模型,由理论计算得到的导地线自重荷载、风荷载、冰荷载,分别对塔线体系、单独地线模型进行动力学分析,得到塔线体系及单独地线自振频率,将之前学者分析的结果作为依据,以此验证分析结果的准确性。将Ansys软件计算的结果对比分析,得出两种情况下应力最大节点的位移历程变形图。     

超高温高压曲井钻柱纵-横-扭耦合振动模型及黏滑振动特性研究

针对超高温高压曲井钻柱系统振动失效问题,采用能量法结合哈密顿原理,建立了全井段钻柱系统纵-横-扭耦合非线性振动模型,考虑了井眼轨迹变化、井筒约束作用、钻头与岩石的互作用力以及井筒超高温高压对管柱弹性模量和钻井液黏度的影响。借助有限元理论实现了非线性振动模型的数值求解。采用现场实测数据,与所建立模型理论计算结果对比,验证了钻柱纵-横-扭耦合非线性模型的正确性和有效性。基于此,借助中国南海乐东超高温高压区块M定向井参数,探究了转盘转速、钻压、扭冲提速工具以及底部钻具组合(Bottom hole assembly, BHA)长度对钻柱系统黏滑振动特性的影响规律,发现：在满足其他要求(如经济成本、工具强度、磨损问题、工具通过能力等)的情况下,应尽可能提高转盘转速和BHA长度,有效提高钻井效率。现场钻压和扭冲工具的扭矩值存在一个设置最优值,与井身结构、工具尺寸等因素有关,可采用所提出的分析方法确定不同工况下的最优钻压和冲击扭矩,有效提高现场钻井效率和BHA工具的安全性。     

输电塔及其塔线耦合体系的模态分析研究

构建了SDG42终端塔和ZB39直线塔的两种有限元模型,通过模态分析对比分析其振型。构建了ZB33一塔两线有限元模型,通过引入质量单元mass21和构建输电线两种形式,考虑输电线和输电铁塔两者的耦合作用并分析其模态,发现以质量点的形式考虑输电线对输电塔的模态影响作用,计算所得的铁塔自振频率偏小,计算数值很接近。     

浅谈高压输电线路铁塔内倾的原因及处理办法

随着我国国民经济的持续高速发展,对电力的需求大幅度攀升。输电线路是电力系统的大动脉,铁塔是输电线路的重要组成部分,但在建设阶段,有时铁塔会发生内倾,影响输电线路的安全运行。现根据铁塔内倾实例情况,分析了高压输电线路铁塔内倾的原因,并提出了相应的处理办法。     

基于流固耦合的高压油管振动疲劳特性研究

以高压油管为研究对象,开展了基于流固耦合方法的振动疲劳特性研究。通过计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)仿真获取高压油管内部燃油脉冲压力,并建立高压油管流固耦合模型进行振动特性仿真分析,能更准确地预测高压油管的振动疲劳寿命。结合发动机振动激励功率谱密度(power spectral density,简称PSD)信号、材料S-N曲线和传递函数结果,通过疲劳损伤累积模型进行了两种高压油管模型的振动疲劳寿命预测,对比分析了考虑燃油脉冲压力对振动疲劳寿命的影响,为后期高压油管的优化设计提供了指导。     

高压输电线路铁塔组立施工技术探讨

分析了高压输电线路在进行立塔组立时的合理方式,并结合工程实例论述了施工时铁塔组立的施工技术,对相关的同类工程具有一定的借鉴意义。     

高压输电线路铁塔组立施工技术探讨

通过结合相关实践经验,首先针对高压输电线路铁塔组立的方式进行阐述,包括高压输电线路铁塔组立的方式选择与常用的铁塔组立方式;其次针对重心计算原理进行分析;最后对高压输电线路铁塔组立施工技术进行探索与研究。输电线路立塔施工项目主要针对各种地形的铁塔组立、安装、防护展开,在铁塔组立过程中,要充分考虑实际施工条件和环境、地理位置、施工要求等,才能够建设出高质量、高效率的工程项目。     

高压柱形气瓶振动特性分析

针对车载高压柱形气瓶振动问题,运用板壳振动理论对其进行振动特性的计算分析,获得此类气瓶各阶振动频率及振型.同时,运用ANSYS 12.0进行仿真计算,得到该气瓶的相应振动频率和振型.比较分析两种方法所得振动频率的异同和各自振型的变化特点,为该类气瓶在振动环境下使用的安全性能分析提供支撑.     

液压冲击耦合振动的特性分析

利用流固互动（FSI）模型对典型液压系统的冲击振动特性进行了仿真研究,该模型考虑了摩擦耦合和泊松耦合。采用特征线法对该模型进行变换,得到了简洁的数学模型表达式,进行了仿真计算。仿真结果与试验结果基本一致,相对误差小于0．7％,证明了数学模型和仿真算法是正确和有效的,可以指导液压系统的设计与改造。     

松动-碰摩耦合故障转子系统振动特性分析

针对动态油膜力下带有支座松动 碰摩耦合故障的转子 轴承系统的非线性动力学模型,采用数值模拟等方 法,考察其随转速比变化及改变最大松动间隙值时发生松动和碰摩故障的分岔与混沌特性,并分别与相同参数条件 下带有支座松动故障的转子系统和碰摩故障转子系统进行比较,得到如下结论:该耦合故障系统中碰摩与松动故障 主要发生在主共振区、油膜振荡区及转速比大于3.4的转速范围内,发生碰摩故障时系统运动多为混沌运动;随着 松动最大间隙值的减小,碰摩的转速范围越来越大,而发生松动的转速范围越来越小;两种故障的产生相对独立。     

高压异径管应力-冲蚀耦合损伤特性及结构优化

冲蚀损伤是管道失效的主要原因,通过数值模拟研究了高压异径管的应力-冲蚀耦合损伤演化特性。将自定义应力-冲蚀模型嵌入COMSOL Multiphysics,分析了流速、出口压力、质量流率、粒径、上游段长度等参数对内高压异径管冲蚀损伤演化的影响,并对异径管过渡段进行优化设计,提出了最佳几何构型。研究表明：在应力-冲蚀耦合下,上游段长度未达到临界长度前,最大冲蚀速率随着上游段长度的增大而增大,且冲蚀热点会不断下移。一旦上游段长度达到临界值,冲蚀形貌便会趋于稳定。管内应力的增加会引起管壁冲蚀加剧,且随着应力不断接近管道屈服应力,应力加速效应会更加显著,而流速、颗粒粒径、颗粒浓度是影响应力-冲蚀的主要因素。此外,冲蚀率随着过渡段倾角θ的减小而减小,不同流速下过渡段倾角的最佳取值存在差异。综合考虑成本及结构安全性,笔者认为θ=10°～15°为异径管的最佳构型。     

高压输电线路铁塔倒装组立施工技术探析

结合工程实例,对高压输电线路铁塔全倒装组立进行了阐述,并对其施工工艺的方法、技术和施工要点作了总结,以期为同类工程提供借鉴。     

输气管道气固耦合振动特性分析

针对管道振动情况的研究,提出考虑气体压力脉动与管道耦合作用下的管道振动特性分析的计算模型与计算方法。根据管道结构建立了具有异径管活塞式压缩机的输气管道模型,在该模型的基础上,结合管道结构参数,建立管道系统气柱固有频率、气体压力脉动、激振力的计算方法,通过这些计算方法得出气柱固有频率、气体压力脉动与模态阶次之间的关系,以及异径管处的激振力与宽径比之间的关系;得出在激振力作用下,管道振动位移、速度的变化情况。将计算结果与现场测试值进行对比,发现计算值与测试值基本吻合,验证了计算模型与方法的正确性。研究结果表明:在异径管、弯管、汇流管等处,将压力脉动与管道的耦合作用考虑进管道振动研究分析中,更能真实地反映输气管道的振动特性,对提高管道寿命、减少管道振动具有重要的参考价值。     

高压压气机转子叶片振动特性分析

基于ANSYS软件对某型航空发动机高压压气机第一级转子叶片的振动特性进行了分析研究,建立了叶片的三维有限元模型,采用分块Lanczos法,计算得到了叶片在发动机常用工况转速下的各阶自振频率、相应振型及振动应力分布,找出了应力较大的薄弱区域.最后考虑了高压压气机进口导流叶片后形成的气流尾迹对此级转子叶片的激振影响,得到该级转子叶片的共振图,结果证明该转子叶片在常用工况转速下,不会因为进口导流叶片后的气流尾迹引发共振.为叶片的后续结构分析、实验及振动排故提供了必要的数值依据.     

功能梯度压电材料梁的热-机-电耦合振动及屈曲特性分析

为提高粱理论对静动态响应预测的可靠性和准确性,基于一种n阶广义梁理论,研究外驱动电压及轴向机械载荷共同作用下功能梯度压电材料(Functionally graded piezoelectric material,FGPM)梁在热环境中的耦合振动及屈曲特性.考虑温度沿梁厚按不同类型稳态分布,采用Voigt混合幂率模型表征...     

货运动车组车体-集装箱耦合振动特性研究

目前我国货运动车组正在研制中,货运列车速度的提升将对车辆振动产生重要影响,既有不考虑车-货间耦合作用的研究方式将不再能准确反映高速货运动车组的振动特性。考虑车辆与其所承载集装箱的耦合关系,建立货运动车组动力学模型,研究不同速度等级下车体和集装箱的响应特征,对比车体与集装箱体间是否采用耦合关系的情况下系统振动特征的异同点,获得车体及集装箱在两种模型处理方式下车体端部和中部集装箱、车体、构架横向加速度和摇头角加速度等的时频域特性。结果表明,研究车速200 km/h以上的货运动车组的动力学特性时需要考虑车体-集装箱之间耦合振动关系;考虑车体-集装箱耦合振动关系后,可反映集装箱的振动引起车体和构架在某些频段内振动幅值增大、振动能量增加及车体端部集装箱的横向振动大于中部集装箱等特征。     

通信铁塔塔靴制作工艺分析

通过对铁塔塔靴实例进行分析,对关键构件制作精确性提出了工艺改进,同时选择合理的焊接方法与顺序,减小焊接变形,并收到了预期效果。