面内弯矩下焊制管道三通的塑性极限载荷

基于极限分析的观点，推导了工业中焊制管道三通在面内弯矩工况下的极限载荷估算式，实验数据验证和与基于ASME规范及Billington经验公式的比较表明，极限载荷估算式对管道三通的塑性极限弯矩估算有较高的精度，在工程应用中具有参考价值。图6表1参10。     

组合层板在横向位移时的特性研究

用Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分泛函导出了多层薄板的杂交单元模型,用杂交元对组合层板的横向位移时的特性进行了分析计算,并用实验进行了验证,说明了分析计算的正确性。     

柔性叶片弦向变形对潮流能水轮机轴向载荷影响的研究

采用自适应翼型尾缘的建模方法,通过快速成型技术制作柔性叶片模型,在理论分析与数值模拟的基础上探究柔性叶片的变形规律,在水槽实验中以水轮机转子所受轴向载荷为主要研究目标,分析在低流速下叶片变形对其轴向载荷的影响。通过仿真与实验对比分析可得,柔性叶片弦向变形量随流速增加而增大,与刚性叶片对比,柔性叶片水轮机所受的轴向载荷较小,同时验证以Fluent为基础的双向流固耦合仿真方法对研究大变形柔性叶片的可行性。     

活塞二次椭圆-偏心正圆组合横向型线的计算

针对一种新型铰接活塞的二次椭圆-偏心正圆组合曲线横向型线的计算问题,通过分析,运用数值求解方法,采用MATLAB软件编程,计算出了该活塞横向型线直径收缩量。并将数值计算结果与AutoCAD作图所得直径收缩量和样品实测直径收缩量进行了对比。     

组合转子结构整体应力分析通用计算方法的轴向位移连续方程

为建立通用的轴向位移连续方程的力学、数学模型，本文提出了“封闭环”、“轴向位移真值”、“位移合成”等概念。     

接管弯矩与外压作用下薄壁圆筒的失稳分析

本文采用考虑初始几何缺陷的弹塑性应力分析方法对某带薄壁圆筒进行了非线性失稳分析,结果表明:开孔接管大大降低了薄壁圆筒失稳临界载荷;随着接管弯矩的增大,圆筒临界失稳载荷有一定程度减低,并且圆筒的临界变形有整体失稳波形向接管局部失稳转变。     

风力机叶片在三维湍流下的载荷分析

载荷计算是风力机设计中最为关键的基础性工作,也是所有后续风力机设计、分析工作的基础.文章研究了在叶片坐标系下风力机主要载荷的确定方法;应用bladed软件计算稳态风速下的稳态运行载荷,并考虑湍流模型的影响;采用Improved yon Karman模型,将得到风文件加载到bladed里,来计算此风速下的空转运行载荷;最后通过自由频谱图验证整机是否有共振现象.     

低速冲击载荷下的风电叶片刚度退化规律

该文主要研究低速冲击载荷下叶片的刚度退化规律.首先用相邻2个时段风速的线性增量来定义风速突变量并获得低速冲击载荷,然后通过实验获得低速冲击载荷下的损伤规律,最后基于实测风速对疲劳试验结果进行修正,并对服役1年内的叶片刚度退化量进行分析并与实测记录进行对比.结果表明:考虑低速冲击损伤时,疲劳试验结果更准确且在役叶片刚度退...     

循环载荷作用下的高温熔盐储罐设计分析

以某大型光热电站高温熔盐储罐为研究对象,采用瞬态热-机械应力分析结果,依据ASME规范对储罐进行棘轮和蠕变-疲劳失效评估。结果显示：正常和异常工况下储罐均未发生棘轮失效,因异常工况下储罐壁面存在165℃的温差,其结构的棘轮应变较正常工况增加72%。异常工况下储罐会发生蠕变-疲劳失效,结构的蠕变损伤和疲劳损伤较不会失效的正常工况分别增加1.4倍和9.0倍。为避免入罐熔盐温度大幅波动给结构安全带来危害,故建议采用熔盐缓冲罐降低温度波动范围。     

台风作用下近海风力机叶片的空气动力载荷研究

结合2005年0518号台风"Damrey"的实测时程数据,参考美国可再生能源实验室5 MW风力机主要设计参数,重点研究台风作用下近海风力机叶片的空气动力载荷特征。首先,鉴于完整台风实测数据跨越时间较长,且风速和风向变化具有显著的时段特征,因此科学截取一段具有代表性的3 h台风风速-风向时程数据。其次,综合考虑5 MW风力机叶片主要截面翼型设计参数和变速变桨控制系统,基于叶素动量(BEM)理论模拟分析代表性台风时程下风力机叶片的空气动力载荷特征,并将该数值模拟结果与相关简化计算结果进行对比分析,揭示风力机变速变桨控制系统的时滞性对台风作用下叶片空气动力载荷的重要影响。最后,进一步研究风力机停机状态下的叶片台风载荷特征,建议在台风作用下采用主动顺桨叶停机策略,以实现降低叶片气动载荷保证风力机主体结构安全的目的。     

多种随机载荷下的风电设备动态可靠度分析

风电设备由于常年工作于强风、地震等随机性极强的载荷下,且随着运行时间增加,其材料性能逐渐退化,因此非常有必要对风电设备进行全寿命周期的可靠度评估.本文基于概率密度演化法,结合应力—强度干涉理论,提出了一种综合考虑输入载荷随机性、材料变化时变性的动态可靠度评价方法.通过算例验证表明与Monte Carlo法模拟数据对比,该方法可以较准确得计算出风电设备在整个寿命周期内的概率密度演化信息及动态可靠度的时变规律,且计算效率较传统方法具备一定优势.     

风力电网故障下的机械载荷优化测试分析

风力发电网络受到外界的不确定因素干扰较大,容易产生故障。分析风力电网故障下的电机机械载荷,实现对风力电网的故障诊断。传统方法采用风力电网故障信号采集和特征提取方法,在非线性耦合干扰下对电机机械载荷的测试效果不好。提出一种基于机械载荷线性反馈和谐波抑制的风力电网故障诊断方法,实现对故障下机械载荷优化测试。构建风力电网故障下的机械载荷数据采集和信号生成模型,采用双曲调频信号的自连续小波变换来分析机械载荷的电流信号、差压信号、绝压信号和振动信号,采用机械载荷线性反馈和谐波抑制方法,实现对风力电网故障下机械载荷数据的干扰滤波和特征优化测试,输入到风力电网故障诊断专家系统中,比对故障数据中的可用知识,实现对风力电网故障的准确诊断。仿真结果表明,采用该方法能实现对载荷数据的准确采集和测试,提高风力电网的故障准确诊断性能     

风力机塔架在偏心载荷作用下的屈曲分析

以底部开门洞的大型风力机塔架为研究对象,研究了塔架在风轮、机舱荷载和塔架自身重力作用下引起的塔架屈曲问题的工程算法和有限元数值分析方法。对一个1.5MW风力机塔架在这类偏心荷载作用下的塔架屈曲值和屈曲模态进行了计算。计算结果表明:门洞的存在对薄壁筒体塔架的屈曲临界载荷有较大影响;相关标准提出的工程算法存在一定的局限性,需要结合有限元数值分析方法进行分析。在进行风力机塔架的设计时,该文计算结果具有一定的参考作用。     

大型风力机叶片在不同平均风速作用下的挠度及应力分析

利用有限元分析软件对风力机叶片在不同平均风速作用下的挠度和应力进行了分析。采用Davenport脉动风速谱模拟出不同平均风速,并计算出叶片各部位的挠度及其应力分布。计算结果表明,叶片的振动主要以挥舞振动为主,随着工作风速的增大,叶片挥舞振幅增大,叶片承受的mises应力主要集中在叶片迎风面的中部位置。该研究为风力机叶片的安全设计提供了技术参考。     

渡槽在折线温差分布下的横向温度应力计算

为分析渡槽在折线温差分布下的横向温度应力,运用公路桥梁规范中折线温差分布函数,推导了渡槽在折线温差分布下横向温度自约束应力和框架约束应力计算公式,计算了渡槽在冬季骤然降温作用下的温度应力。计算表明,渡槽外表面总应力是壁厚和温差的函数,当壁厚不变,温差减小50%时,其温度应力也相应减小50%,当温差不变,壁厚减小50%时,其温度应力减小21%;与指数温差分布函数计算的温度应力值相比,该方法计算值较小,在设计时若按此考虑渡槽温度荷载,则能显著提高渡槽的安全性能。     

碰摩转子系统在轴向推力作用下的分岔研究

推导建立了碰摩转子在轴向推力作用下的非线性动力学方程,分别以质量偏心和转子转速比为控制参数,对碰摩转子横向振动和轴向振动的分岔等非线性特性进行了数值分析.仿真分析表明:转子横向振动分岔图中,存在周期1运动、周期2运动及复杂的拟周期运动等.同时,从转子轴向振动分岔图可以看到系统以一种拟周期路径方式运动,随着质量偏心的增大,系统会突变为混沌运动,且会一直持续下去.分析结果为实际转子系统的碰摩故障分析提供了必要的理论依据.     

静力载荷作用下的风电叶片空间轨迹精确测量模型

采用几何变换方法推导简单、精准的三维空间轨迹跟随模型,能同时测量3个方向的精确挠度变化,并开发数据测量系统。以aeroblade2.5-59.5风电叶片为例进行静力加载试验,采用该测量系统和激光跟踪仪同时对叶尖进行轨迹测量。试验结果表明该系统能很好地跟随叶片尖部的空间变化轨迹,测试结果准确,3个方向的最大误差率仅为0.98%、1.00%和0.88%,具有很广阔的工程应用前景。     

单点疲劳载荷作用下的风电叶片振动特性研究

设计一套风电叶片单点疲劳加载系统,基于拉格朗日方程推导出单点疲劳载荷作用下的风电叶片振动数学模型,得到影响叶片振动特性的一系列因素。以一阶固有频率为0.92 Hz的风电叶片为被控对象,利用Matlab/Simulink软件建立仿真模型,得到不同加载频率下风电叶片的振动特性。当加载频率为0.80、0.85 Hz时,加载点振幅均小于300 mm;当加载频率增大到0.95 Hz时,振幅达到较大值,约为400 mm,近似发生共振,能满足疲劳试验要求;当加载频率继续增大到1.00 Hz和1.20 Hz时,振幅反而衰减到220 mm和100 mm。最后进行单点疲劳加载试验,得出试验结果和仿真结果规律基本吻合,验证了数学模型和仿真模型的准确性。