基于ANSYS/PDS的覆冰荷载下高压输电塔可靠度分析

以2008年初南方雪灾致输电塔倒塌为背景,用现有输电塔设计规程作为标准,建立了某输电线路的一塔两线体系精细化有限元模型.考虑输电塔构件尺寸、材料性能及输电塔本身所受荷载的随机性,采用蒙特卡罗有限元法(ANSYS/PDS)进行可靠度设计,分析计算了覆冰厚度4种工况下输电塔的可靠性.结果表明:随覆冰厚度的增加,输电塔的失效概率随之迅速增大;输电塔的强度失效概率远大于刚度失效概率,覆冰荷载是造成强度失效的主要原因,而风荷载是造成输电塔刚度失效的主要原因;如果参考建筑结构构件的目标可靠度指标,现有输电铁塔在目前设计覆冰条件下并不能满足要求.     

输电线路杆塔疲劳可靠性研究

结合输电杆塔的结构和环境荷载的概率分布特征,以结构疲劳损伤和设计使用寿命为控制条件,在对杆塔结构进行合理简化与风雨荷载随机分布有效建模的基础上,提出一套完整有效的分析杆塔结构在环境荷载作用下发生疲劳损伤、疲劳破坏的可靠度分析方法。以实际杆塔在模拟环境荷载条件下的疲劳可靠性分析为例,分别采用一次二阶矩法和完全分布法计算疲劳失效概率,并考察峰值分布假定、荷载组合与相关参数对结构疲劳可靠度的影响程度。分析结果表明,疲劳可靠度指标与峰值应力假定和风荷载的相干程度有关;结构失效概率随着风暴发生频次和持续时间的增长而增加,计入雨荷载时尤为如此。     

高压断路器储能弹簧的可靠性及寿命分析

本文介绍了机械可靠性分析中应力-强度干涉模型的基本概念,给出了圆柱螺旋弹簧的可靠度计算模型,结合强度退化模型,将断路器储能弹簧的可靠度与其操作次数相关联,考察储能弹簧的可靠度随操作次数增加而降低的现象。根据应力松弛模型,在考虑强度退化的可靠度计算模型上结合应力松弛相关的因子,建立考虑强度退化与应力松弛的应力-强度干涉模型,分析了断路器储能弹簧的预期寿命,并以某断路器储能弹簧为算例,验证了该方法的可行性。     

拖牵机转筒轴模糊可靠性设计研究

针对拖牵机转筒轴时有失效的情况,运用模糊可靠性设计理论对轴的强度进行分析,找出了转筒轴因可靠度不足而断裂的原因,并提出了解决问题的措施,为电力设备的定期检查和维修提供了有利依据。     

工业机械手氮气弹簧断裂的分析及预防措施

文章基于工业机器人氮气弹簧断裂的失效机理,通过采用各类先进的失效分析手段,金相组织分析、材料成分分析、仿真分析、SEM形貌分析等多方面分析验证,最终确认导致工业机器人氮气弹簧断裂的主要原因为:氮气弹簧螺纹连接处,所受到的预紧力(横向剪切力)过大,在交变载荷应力的作用下,导致氮气弹簧出现双向高周疲劳断裂.本文的研究成果对氮气弹簧的设计及安装工艺提供了一定预防指导意义,同时也对金属材料断裂件的分析提供了一定指导性意义.     

微分理论在弹簧设计、制造中的应用

介绍了将微分理论应用于弹簧设计、制造上的方法。提出了准确进行弹簧设计的类比法;在理论上阐明了弹簧各几何尺寸允许存在的最大偏差;尤其是在弹簧制造中应用微分理论,能够快速、准确地确定弹簧的各几何尺十,从而制造出精密的弹簧。     

结式微波铁氧体开关失效分析及可靠性提高措施

为了提高结式微波铁氧体开关的可靠性,对其失效模式(应力失效和热失效)进行了分析。采用应力-固有强度干涉模型进行机械应力失效分析,为机械结构CAD设计提供依据;以电磁仿真软件与热设计软件联动的方式进行热失效分析,为热量源、热分布的优化提供依据。依据分析结果,通过选择合理的材料参数、优化仿真模型、进行严格的工艺控制等手段的结合,可有效降低铁氧体开关的失效概率,提高可靠性。     

基于故障树法的电力变压器可靠性及失效分析

针对电力变压器运行过程中出现的不同类型的故障事件,确定了变压器可靠性评价的指标以及主要故障模式,运用故障树分析方法及计算机辅助故障树分析系统构建了变压器失效的故障树评估模型,并确定了可靠度、失效率以及重要度参数的计算方法,通过模拟仿真结果对故障树进行可靠性与失效分析。结果表明:通过降低变压器失效概率、提高设备可靠度以及准确掌握变压器可靠性水平为变压器状态检修提供指导,从而提高电力变压器的运行安全性与可靠性,对保障电网安全可靠运行具有重要意义。     

HMB-4型液压弹簧机构

一、主要用途和使用范围 HMB-4型液压弹簧机构配用于LW17A-145及LW31A-252瓷柱式六氟化硫断路器,该机构运用了现代化制造技术和模块式组装技术的优势,在1986年以来设计和制造的AHMA型机构的基础上,经优化改进而研制成功的具有碟形弹簧储能和液压油传递力和转换能量的两重优越性。 HMB-4型液压弹簧机构除了能满足配用于六氟化硫断路器而具有优异的电气性能和承受严     

真空断路器中关键零件机械可靠性计算与分析

1引言高压真空断路器由于具有较高的开断性能和无污染等优点,在电网中得到了广泛的使用,而它的可靠性问题也成为断路器制造厂家和电力用户关注的焦点。国际大电网会议的统计结果指出,真空断路器故障中约89%以上为断路器所配操动机构的机械故障,操动机构成为影响真空断路器可靠性的决定性因素。因此,要从理论上提高真空断路器的可靠性,首先应该开展的就是高压断路器所配操动机构机械可靠性方面的研究。2机械可靠性计算数学模型2.1应力-强度分布干涉理论和可靠度计算模型应力-强度分布干涉理论认为,应力和强度都是随机变量,即呈分布状态。结构是否失效,不仅取决于应力和强度的平均值,还取决于两者的离散程度,即分布规律。图1给出了应力-强度分布与时间的关系,由图1可见,在工作初期强度大于应力,两个分布尾部不发生干涉时,结构不会失效。但随着工作时间的推移,强度和应力两个分布尾部逐渐发生干涉,零件的可靠度逐渐下降,零件就会存在不可靠的可能性。应力-强度干涉理论不仅可以计算特定结构的设计可靠度,还可以计算零件在实际运行负载条件下随工作循环次数而变化的可靠度,它也是对机械零件进行可靠性的理论基础。应力-强度干涉理论给出的可靠度计算方法如式(1)所示:...     

芯片封装参数对功率模块热特性影响的研究

由于温度分布不均匀以及封装中各层材料之间的热膨胀系数不同,使功率模块在工作中产生交变的热应力,造成焊层疲劳、键合线脱落等失效形式,因此研究模块的热特性尤为重要。热的测量是电力电子系统中最困难的工作之一,对封装结构进行电-热-力精确的仿真分析,能够准确了解对器件不同部位的温度、应力分布。采用基于电-热-力多物理场的有限元仿真,研究了封装材料、封装参数和封装结构对功率器件的温度、热阻、热应力这些热特性的影响,为优化封装设计,最终提高功率模块可靠性提供了一定的参考。     

继电器触簧材料的应力松弛特性

继电器中接触簧片的接触压力是影响其触点接触可靠性的主要因素之一,由于接触簧片材料的应力松弛而使接触压力逐渐减小,接触电阻逐渐增大,进而导致接触失效.通过应用开发的弹性材料应力松弛测试系统,对继电器接触簧片材料进行加速应力松弛试验,找出短期的变化规律,以外推出长期的应力松弛量,为继电器的可靠性设计提供必要的依据.     

Using probability distribution functions in reliability analyses

The use of probability distributions to describe reliability inputs such as failure rates and restoration times is fairly new compared to using average values for parameters. Predictive indices of composite power system reliability are frequently calculated but not directly used in the decision-making process, possibly because the indices are usually described using average values and convey little information about risk. More information can be derived and a different impression given by indices of a reliability analysis when probability distributions are used to describe the inputs and outputs, as shown in examples presented in this paper.     

航天电磁继电器稳定时间测试方法

航天电磁继电器的回跳时间、燃弧时间、超程时间以及稳定时间可有效地反映触点接触的可靠性,是产品出厂前进行筛选试验的重要测试参数。现有的电磁继电器时间参数测试装置不能测量稳定时间。针对这一问题,提出了一种基于触点压降全波形检测的航天电磁继电器稳定时间测试方法,并研制了相应的测试装置。所提出的稳定时间测试方法,经实验证明,具有精度高、测试电路简单等优点。     

继电器接触簧片材料应力松弛的试验研究

继电器中接触簧片的接触压力是影响其触点接触可靠性的主要因素之一,希望它在整个寿命期内稳定可靠,但由于簧片材料的应力松弛而使接触压力逐渐减小,接触电阻逐渐增大,进而导致接触失效。采用开发的弹性材料应力松弛测试系统,对继电器接触簧片材料进行加速应力松弛试验研究,找出短期内的变化规律,可推算出长时间的应力松弛量,为继电器的可靠性设计提供必要的依据。     

基于ARM微处理器的嵌入式数据记录仪的设计

在航电系统设计中,航空电子设备的使用通常面临很恶劣的环境,其运行状态的稳定性和可靠性是永恒的主题,因此在其运行时进行数据记录以备事后分析是很有必要的。本文结合嵌入式技术和实时存储技术,采用数据记录和下载分时进行的策略,提出了基于ARM微处理器的嵌入式数据记录仪的设计方案。文中着重研究了板载微处理器和存储系统的电路设计以及与USB主机的接口设计,最后以1553B总线为例,提出了一个具体的设计方案,并引入了适合实时数据采集的顺序记录式存储系统。经过实践验证,该系统可以满足在恶劣环境下对航电设备进行实时可靠的数据记录的需求。     

微机保护系统设计可靠性研究

分析了继电保护系统可靠性指标,从系统设计的观点出发,在分析影响保护可靠性的各种因素的基础上,对几种不同保护配置方案的误动与拒动概率作了计算,比较了各种保护配置的误动概率与拒动概率以及各种方案的可靠性,并利用变参数法对各种影响保护可靠性的因素作了分析比较。     

故障树分析法在变电站通信系统可靠性分析中的应用

随着测控技术的电子化和信息化的发展,变电站通信系统的可靠性直接关系着变电站自动化水平.故障树作为系统失效分析和预测系统故障发生概率的有力工具,可应用于变电站通信系统的可靠性分析与预测.文章介绍了故障树分析法的基本原理及其定性和定量分析方法.结合变电站通信系统的特点,建立了变电站通信系统的失效模型,采用最小割集分析法进行了定性分析,以确定影响变电站通信系统失效的主要因素,针对变电站通信系统的常见拓扑结构定量分析了其有效度,说明了不同拓扑结构对通信系统可靠性的影响.应用故障树分析法,可以提高变电站通信系统的可靠性分析水平,并可作为新建变电站通信系统可靠性分析的理论依据.