直接空冷机组排汽管道弯头的失稳分析

为了分析直接空冷机组排汽管道弯头在重力和外压载荷作用下稳定性能力,采用线性屈曲和非线性屈曲分析方法,并借助Ansys有限元分析软件,对比较常用的外径为3 200mm的直接空冷机组排汽管道弯头进行失稳分析,获得了不同的临界外压载荷,最后根据GB 150《压力容器》,得到稳定许用外压载荷。计算结果表明:就单独针对一个弯头而言,外压载荷对弯头的稳定性影响起着主要作用,而重力载荷对弯头的稳定性影响很小;线性屈曲分析获得的临界外压载荷不偏于保守,通常大于非线性屈曲分析获得计算结果。为了得到更安全的临界外压载荷,建议工程运用的时候要进行非线性屈曲分析。     

中频弯管的回弹理论分析和试验研究

本文对中频感应加热弯管在不同钢管材料及规格,不同弯曲半径及弯曲角度等工艺参数时的加载和卸载的力能参数、应力应变进行了理论分析和数值研究。提出了中频弯制大口径钢管的回弹理论,并与实际弯制的20、10CrMo910和12CrlMoV钢三种钢管弯头实测的回弹量进行了比较,理论计算和试验结果吻合良好。     

弯管几何参数不规则度对弯头应力的影响

管子弯头的几何参数的不规则度(失圆度)表现为以下三种形式:(1)管壁厚度变化,弯头外侧减薄,内侧增厚;(2)成椭圆(正椭圆或不对称椭圆);(3)内侧皱褶(波浪度).这些几何参数不规则度的形成及其表现程度主要决定于弯管方法和工艺水平,并对弯头产生不同程度的危研究室.因此不同类型的管子(如一般钢管、不锈钢管、有色金属管,小径薄壁管、大径厚壁管等)必须采用恰当的弯管方法(如冷弯、热弯或中频弯制等)以保证弯管质量.     

基于数值模拟的脐带缆防弯器段疲劳寿命分析研究北大核心CSCD

防弯器是嵌套于脐带缆端部的关键附件,其主要作用是防止脐带缆发生过度弯曲变形。由于海洋环境荷载和浮体的边界运动作用,脐带缆防弯器段往往承受拉弯交变载荷,在长期作用下会产生疲劳破坏。现有研究往往聚焦于脐带缆自身结构的疲劳损伤,而对于防弯器结构疲劳性能分析较少。文中考虑两者之间的滑动摩擦和几何非线性等因素,建立脐带缆防弯器段的有限元模型。进而,通过整体水动力分析获得张力载荷时程曲线。最后,基于Fe-safe疲劳寿命软件建立预测防弯器的服役寿命方法。通过该方法得出在服役时脐带缆和防弯器均满足使用年限要求和脐带缆首先破坏的结论。该方法可为防弯器的分析设计具有一定的指导意义。     

储能库井筒水泥环最大载荷解析解研究

水泥环作为地下储能库工程井筒结构的薄弱部分承受着周期载荷,对井筒的安全性有重要影响。为研究注采井筒水泥环的最大承载能力,基于极限分析中的安定理论对井筒模型进行应力分析,得到交变应力作用下的水泥环最大载荷解析解max P_inner。结果表明：水泥环最大载荷的解析解max P_inner与水泥石的内聚力、内摩擦角、井筒几何尺寸和地层地应力等因素有关,工程师可据此设计特定的参数组合,在保证井筒正常运行的同时提高压裂效率,从而满足生产要求。     

大跨越输电塔极限承载力的双重非线性分析

通过考虑几何非线性和材料非线性来研究结构大变形以及材料强度富裕度对输电塔承载能力的影响,利用逐步加载的方式对某大跨越输电塔进行极限承载力分析,得到了荷载步一位移曲线以及极限承载力,分析结果表明所用方法是合理的,进行弹塑性分析更能接近输电塔实际结构的承载能力。     

基于有限元法的不同载荷下弯头应力分析

根据某机组启动参数上升曲线,结合实际约束条件,利用有限元法分析热载荷、内压力和管线引起的结构载荷对弯头的应力作用,得到3种载荷下弯头的应力分布状况,为检修提供指导。     

励磁调节器对模态非线性相关作用的影响

在非线性向量场2阶解析解的基础上,提出了利用数值方法求解系统参数对非线性相关作用指标敏感度的算法,通过分析控制模式与低频振荡模式之间以及控制模式与状态变量之间的非线性相关作用,可在大干扰下识别出了对系统稳定性影响较大的励磁调节器.研究了励磁调节器参数的改变对模式间的非线性相关性以及系统的动态特性和稳定性的影响.算例结果验证了本文方法和观点的正确性.     

大跨度门式干煤棚网壳结构整体稳定性能分析

以114 m跨门式干煤棚网壳结构为研究对象,采用MIDAS GEN有限元分析程序研究该结构的稳定性能.考虑载荷的作用方式及结构的初始几何缺陷等因素对网壳稳定性能的影响.分析研究表明:满跨活荷载分布下结构的屈曲因子最小;网壳的极限稳定承载力随初始几何缺陷的增加而减小;不同初始几何缺陷情况下,结构失稳时的变形形态基本一致,...     

基于极限承载力分析的覆冰输电塔可靠性评估

针对目前输电杆塔结构可靠性分析存在的难点,将基于有限元非线性屈曲分析得到的结构极限承载力与杆塔可靠性分析相结合,从结构整体响应出发对覆冰作用下杆塔的安全性进行了评估。选取南方某段输电线路为分析对象,建立了该段线路的输电塔-线体系有限元模型并进行分析,找出该段线路的薄弱杆塔。然后,以材料的弹性模量和强度为基础,循环计算得到薄弱杆塔极限承载力的样本,以该样本得到杆塔的极限承载能力的分布类型及其参数。最后运用一次二阶矩法,结合极限状态方程计算了薄弱杆塔在不同工况下的可靠度。实例分析证明该方法避免了基于失效模式法求可靠度带来的困难。     

偏心条件下轴向磁通轮毂电机不平衡弯矩建模与分析

为了分析静态偏心和动态偏心对轴向磁通轮毂电机的影响,首先建立了未偏心时轴向磁通电机气隙磁场的准3D解析模型,该模型分别通过复数相对气隙磁导和径向修正函数考虑了开槽和边缘效应对气隙磁场的影响;然后通过分析静态偏心和动态偏心时气隙长度随时间和空间的变化,建立了偏心条件下轴向磁通电机的气隙磁场解析模型,有限元结果表明该模型可以准确预测偏心条件下任意位置的气隙磁通密度;最后根据该模型分析了偏心对轴向电机气隙磁场和电磁力的影响,提出了计算不平衡弯矩的方法。结果表明:不同于径向电机,偏心除了产生不平衡磁拉力,还会使轴向磁通电机产生与旋转方向正交的弯矩,该弯矩有导致偏心进一步加剧的趋势。     

输电杆塔刚性法兰受弯计算公式分析

通过结构受力模型分析了输电杆塔法兰在弯矩作用下的受力性能,推断出现行规范DL/T 5154－2002《架空送电线路杆塔结构技术规定》中法兰受弯计算公式的缺陷。通过有限元计算结果与法兰真型试验结果证明了推断的合理性,在此基础上提出合理的法兰受弯模型与计算公式。     

刚性法兰在弯矩作用下的有限元分析

主要研究了钢管结构中刚性法兰连接在弯矩作用下的受力性能,应用大型有限元软件ANSYS对刚性法兰盘在弯矩作用下的受力特点进行有限元分析,并将有限元计算结果与DL/T 5154-2002 《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、DL/T 5130-2001 《架空送电线路钢管杆设计技术规定》的计算结果进行对比,为这2个规定中...     

钢管角钢组合塔节点板的破坏模式分析

依据已通过合理性验证的有限元计算模型,对钢管角钢组合塔K型节点板进行了有限元参数分析,重点研究了几何参数对此类节点破坏模式的影响及其破坏机理。通过分析得出:钢管角钢组合塔节点板在受压作用下,当节点板厚度和角钢厚度之比α>1.2时,角钢先于节点板发生失稳破坏;当钢管管壁较薄,且节点板厚与钢管壁厚相同或大于钢管壁厚,出现节点板与钢管交界处发生过度塑性变形导致的失稳破坏;当节点板厚度和角钢厚度之比α<1.2时,发生节点板平面外失稳破坏。     

微小型纵弯复合激励式圆筒超声电机的设计

为了有效提高超声电机的机械输出性能,研制了一种微小型贴片式纵弯复合激励式圆筒型行波超声电机。该电机由圆筒和一个纵弯复合换能器组成,换能器位于圆筒的外侧壁上,换能器由一对弯振压电陶瓷片、一对纵振压电陶瓷片和前端为变幅杆的长方形铝块组成。对电机的工作原理进行了分析,利用有限元方法对电机进行了设计与仿真,实现了电机两个基本振动模态特征频率的简并。对振动特性进行了测试,测试结果与有限元分析结果吻合良好。测试结果表明,换能器的纵振、弯振和圆筒弯振模态之间均实现了很好的匹配。。     

柔性单晶锗PIN二极管在关态下的建模研究

介绍了柔性单晶锗纳米薄膜（GeNM ）PIN 二极管的制备方法和反向偏置下对应不同弯曲状态下的射频特性。为了定量研究在反向偏置下机械弯曲对柔性PIN二极管射频特性的影响，分别搭建了不同弯曲半径下的等效电路模型。通过研究不同机械应力作用下模型中的各个参数的变化得到二极管内部电阻，寄生电感，p＋ p-结的电阻以及p-n＋结的电容为影响其射频特性的主要因素，机械弯曲使这些参数值单调变化，导致柔性单晶锗PIN二极管关态下的射频特性变好。这在应变测量领域显示出很大的发展应用潜力。     

Theoretical, numerical, and experimental modal analysis of a single-winding gradient coil insert cylinder

The objective of this paper is to find the relatively low-frequency (200–2,000 Hz) mode shapes of a single-winding gradient coil cylinder with intermediate wall thickness. The dynamic behavior of a gradient coil cylinder plays a crucial role in determining and controlling the vibroacoustic performance of magnetic resonance imaging (MRI) scanners. Modal analyses of the gradient coil cylinder were carried out under different boundary conditions to obtain the various mode shapes. Theoretical modes, predicted by using modified Love’s governing equations, and numerical modes simulated using a finite element method show close agreement with experimental modal results and reveal the mode shapes for both free-end and fixed-end boundary conditions. These results were further compared to in situ measurements of the mode shapes of the gradient coil cylinder insert during scanning in a 4 Tesla MRI. The general agreement among the analytical, numerical, and experimental mode shapes indicates that a linear combination of basic beam vibration and ring vibration patterns occupy the dynamic vibration modes in the low frequency range. The in situ vibration measurements show that the forcing function developed by the distributed Lorentz forces on the surface of the single-winding gradient coil results in predominantly beam-type bending mode patterns in the low frequency range.     

基于ELMAN神经网络的同步电机动态参数在线辨识

为提高同步电机参数在线辨识的速度和可靠性，减少辨识计算量，提出了一种基于神经网络的电机参数动态跟踪辨识方法。针对同步电机暂态、次暂态参数的非线性和动态特性，在多层前向BP网络中引入特殊关联层，形成有“记忆”能力的Elman神经网络，因而可以映射系统的非线性和动态特性。在网络训练算法中，提出一种自适应修正步长和矩量因子的算法，显著提高了训练的收敛速度。训练样本集以同步电机在各种典型运行模式下的检测数据经卡尔曼滤波、状态空间有限元等基于模型的辨识算法离线计算得到。文中还给出了由工控机、智能数据采集卡和传感器锁相环控制接口电路构成的在线辨识硬件电路设计。数字仿真和动模实验机组辨识算例证明，这种Elman神经网络模型能够实现同步电机动态参数的在线跟踪辨识。     

高炉煤气余压透平转子弯曲振动模态分析研究

对高炉煤气余压发电机组的透平转子进行了支撑在支架上和弹性钢丝绳悬吊状态下的模态测试,探讨了不同约束方式对转子模态的影响。在此基础上建立了透平转子的有限元模型,分析了其在自由状态下的模态,并将该转子前三阶主要弯曲振动固有频率的有限元计算值和试验测试值做了对比研究。研究结果表明:支撑在支架上的透平转子可能有介于水平和垂直方向的模态存在;弹性钢丝绳悬吊状态下的透平转子可近似为自由状态;透平转子固有频率有限元分析结果和实测值吻合很好,特别是在低阶频率,这对透平转子的模态分析有一定指导意义。     

转子结构对轴向磁场磁通切换永磁电机性能的影响

在介绍轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机结构的基础上,采用解析与仿真相结合对转子齿宽进行优化;基于全场域有限元模型,分析了转子结构参数包括齿宽、齿形和厚度对电机感应电势和定位力矩的影响。结果表明:转子齿宽与转子齿形对电机性能有较大的影响,而转子厚度对电机性能的影响较小。