不同螺栓预紧力的水轮机顶盖及螺栓的静应力分析

使用ANSYS有限元软件建立了某电站轴流式水轮机顶盖及螺栓的模型,研究了不同预紧力工况下顶盖及螺栓的变形和应力分布。结果表明:顶盖应力梯度较大处主要存在于于内顶盖上盖板、内外顶盖法兰螺栓把合处以及开孔两端,螺栓同时承受轴向荷载和弯矩的作用,螺栓横截面应力存在不均匀性;顶盖局部应力与预紧力敏感性比较弱,螺栓应力变化敏感,螺栓预紧力的敏感性依次为变化相对短筋板、上盖板、长筋板。     

汽车车轮弯曲疲劳试验分析研究

针对车轮动态弯曲疲劳试验, 对车轮结构在三种作用力( 螺栓预紧力、离心力和试验弯矩)下的应力分布情况,分别进行有限元分析,可以有效反映离心力对车轮结构应力分布的影响,以及动态弯矩作用下车轮结构的危险点和应力分布的变化情况.结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度.进行螺栓孔变形试验,验证螺栓预紧力作用下螺栓孔变形量的有限元计算结果.对车轮结构危险点进行静态和旋转一周的实验应力分析,验证动态弯矩有限元分析结果.分析表明,采用材料线性有限元分析并不能有效模拟螺栓孔变形量,离心力对车轮结构应力分布影响不大,可以忽略,动态弯曲疲劳试验中,车轮结构各点承受的是非对称应力循环,弯曲试验的动态弯矩有限元分析能较好地模拟出车轮结构的应力水平,给后续的疲劳寿命分析提供更可靠的依据.     

GIS用盖板设计与性能校核

介绍不同材质GIS用盖板的设计方法。针对盖板在内部压力及螺栓预紧力作用下产生变形及应力的情况,利用NX Nastran建立有限元模型,并分别按运行及型式试验两种工况施加载荷和约束,求解得到仿真结果。对盖板设计结构进行理论校核和验证,为实际设计提供指导。     

减速器箱体的热-结构耦合分析

首先对整个减速器进行热分析,得到减速器的整体温度场分布。然后再根据减速器箱体所承受静载荷及减温度场分布分析结果对减速器箱体进行热-结构耦合及热-结构加载耦合特性分析。研究结果表明,箱体受到的机械载荷对箱体的最大应力影响较大,而箱体的温度场分布对减速器箱体的最大变形量影响较大。     

基于ANSYS的剖分式机械密封数值分析

运用ANSYS有限元软件对剖分式机械密封动环、静环3D模型进行数值模拟,研究不同螺钉预紧力、介质压力和弹簧比压下剖分式机械密封的分型面对整体机械密封的影响及分型面的连接紧密性。结果表明：连接螺钉应力分布符合螺钉实际受力情况,验证了利用有限元法模拟仿真的正确性;不同工况下,承载螺钉预紧力的剖分式机械密封动、静环端面变形均呈轴对称、连续性分布,且适当的螺钉预紧力能有效减小端面变形,降低分型面对密封环整体性的影响;螺钉预紧力是影响分型面变形的主要因素,且随着螺钉预紧力增大,可有效降低分型面的变形量,提高分型面连接的紧密性.     

滚柱轴承离合器的运动及受力分析

对滚柱轴承离合器进行了运动及受力的分析，推导了滚柱轴承离合器轴向位移量ΔＬ与工作扭矩Ｍ之间的关系，并讨论了载荷与应力分布和预紧弹簧的预紧力，为我国开发设计同类产品提供了理论依据。     

基于ANSYS的剖分式机械密封变形分析

运用ANSYS有限元软件对剖分式机械密封动环、静环3D模型进行数值模拟,研究不同螺钉预紧力、介质压力和弹簧比压下剖分式机械密封的分型面对整体机械密封的影响及分型面的连接紧密性。结果表明:连接螺钉应力分布符合螺钉实际受力情况,验证了利用有限元法模拟仿真的正确性;不同工况下,承载螺钉预紧力的剖分式机械密封动、静环端面变形均呈轴对称、连续性分布,且适当的螺钉预紧力能有效减小端面变形,降低分型面对密封环整体性的影响;螺钉预紧力是影响分型面变形的主要因素,且随着螺钉预紧力增大,可有效降低分型面的变形量,提高分型面连接的紧密性。     

基于Patran/Nastran的某型履带车辆变速箱体的刚强度分析

介绍了某型履带车辆变速箱体几何模型的创建,根据发动机外特性曲线与该型车辆行驶时箱体工作的最恶劣工况计算了箱体所受荷载,利用Patran/nastran软件对箱体进行了刚强度分析.根据分析结果得出:下箱体主动轴轴承座孔处结构应力和变形较大,容易出现开裂或者漏油等情况,维修时应重点关注.箱体满足强度条件,但应力分布不均匀,且大部分区域的结构应力远小于许用值,还存在优化的空间.     

大口径法兰三维力学有限元分析

建立了螺栓法兰联接大口径法兰的三维有限元模型，在考虑垫片非线性和接触非线性的基础上，研究了预紧工况和承压工况下螺栓、垫片等元件的受载与变形情况。研究表明螺栓外侧应力与预紧力成正比且随着内压的升高而增加：螺栓内侧应力与预紧力成正比但随着内压的升高而降低；法兰偏转量对垫片和螺栓的应力影响较大，随着内压的升高法兰偏转量增加，垫片变形量减小但不均匀性增加。     

基于径向预紧的滚轮齿条传动力学性能研究

针对滚轮齿条传动机构的啮合法向力求解的不精确对应力求解的影响,提出了利用啮合线趋近量与法向力之间的非线性关系精确求解啮合法向力的方法,为啮合副应力的精确求解提供了理论支持。滚轮齿条传动机构加载径向预紧量,加载阻力矩,利用啮合副变形协调方程、静力平衡条件,以及啮合线趋近量与法向力之间的非线性关系,得到啮合法向力与阻力矩、预紧量之间的函数关系式,通过Matlab求解啮合法向力,对啮合副应力进行分析。研究结果表明:随着阻力矩的增加,前半周期啮合副应力逐渐减小,后半周期啮合副应力逐渐增加,阻力矩达到一定值时,出现应力为零的点;随着滚柱直径的增加,φ1值逐渐减小,应力最大值逐渐减小;随着径向预紧量的增加,应力最大值逐渐减小,应力为零的区间逐渐减小。     

基于超级电容和蓄电池的光伏系统储能研究

超级电容器功率密度大,循环寿命长,适合与能量密度大的蓄电池混合使用,共同组成独立光伏发电系统中的储能部分。针对独立光伏发电系统的特点,分析了两者的特性,提出了1种超级电容与蓄电池混合储能的充电控制方案。实验结果表明,超级电容和蓄电池混合储能可有效实现系统的能量管理,确保光伏板和混合储能系统的协调工作。     

分布式发电系统中的蓄电池模型

简要介绍了分布式发电系统的现状,分析了储能在分布式发电系统中的作用。着重介绍了蓄电池储能系统,并且根据分布式发电系统自身的特点,结合Shepherd方程和Peukert经验公式提出了基于VisualC 软件开发的蓄电池模型。     

一种智能型太阳能路灯控制器的设计与实现

以独立光伏发电系统——太阳能路灯系统为研究对象,采用了MPPT跟踪算法中的扰动法来进行对最大功率点的跟踪控制,设计了DC／DC电力变换电路,并基于PIC16C712单片机设计了一种智能型太阳能路灯的控制器。它集太阳能电池板最大功率点跟踪（MPPT）控制和蓄电池的充放电管理功能于一体,能对蓄电池起到有效过充电和过放电保护,延长蓄电池的使用寿命,提高太阳能路灯系统运行的可靠性。     

铣齿机主轴箱均载机构的设计与分析

铣齿机主轴箱采用双排齿轮系统传递扭矩,由于齿轮存在制造及装配误差,导致主轴箱两排齿轮受力不均.根据机床主轴箱功率分流传动的特性,设计了主轴箱均载机构.介绍了均载机构的结构及工作原理,采用电液比例控制方式设计了均载机构液压系统.通过对均载机构工作时的负载力分析确定了均栽机构控制策略,研究了系统的工作状况.     

基于单片机的蓄电池电量检测系统

本文所阐述的蓄电池检测系统,在结构设计上采用了单片机控制,对蓄电池组的工作状态可进行实时监控,以期对延长蓄电池组的使用寿命有所帮助。在硬件方面,本系统主要以HOLTEK系列单片机HT46R22和运放LM321为中心器件来实现电量的检测及显示;在软件方面,我们的目的主要是实现低功耗。     

考虑预压量的橡胶减振件刚度特性及其对动力学性能影响

采用yeoh本构模型拟合应力-应变曲线,对橡胶节点预压量与径向及轴向刚度的关系进行了研究,并分析了刚度对动力学性能的影响.结果表明,适量的预压量既能有效满足橡胶节点各向刚度要求,又能调整橡胶节点的动力学性能,为机车车辆橡胶件的研究提供依据.     

Development of a hybrid energy storage sizing algorithm associated with the evaluation of power management in different driving cycles

In this paper, a hybrid energy storage sizing algorithm for electric vehicles is developed to achieve a semi-optimum cost-effective design. Using the developed algorithm, a driving cycle is divided into its micro-trips and the power and energy demands in each micro-trip are determined. The battery size is estimated because the battery fulfills the power demands. Moreover, the ultra-capacitor (UC) energy (or the number of UC modules) is assessed because the UC delivers the maximum energy demands of the different micro-trips of a driving cycle. Finally, a design factor, which shows the power of the hybrid energy storage control strategy, is utilized to evaluate the newly designed control strategies. Using the developed algorithm, energy-saving loss, driver satisfaction criteria, and battery life criteria are calculated using a feed-forward dynamic modeling software program and are utilized for comparison among different energy storage candidates. This procedure is applied to the hybrid energy storage sizing of a series hybrid electric city bus in Manhattan and to the Tehran driving cycle. Results show that a higher aggressive driving cycle (Manhattan) requires more expensive energy storage system and more sophisticated energy management strategy.     

规则控制与行驶工况相结合的现代有轨电车能量管理策略

规则控制具有鲁棒性强、灵活性高等显著优势,逐渐成为优化储能式现代有轨电车能量管理性能的经典方法,但也同时面临过于依赖专家经验与工况适应性差的问题。为此针对有轨电车用锂电池/超级电容混合储能系统,在传统模糊逻辑控制的输入中同时引入道路坡度和运行速度,提出一种动态功率分配新方法。依据行驶工况制定隶属度函数与论域,调整超级电容高功率密度响应时刻,优化列车动力性能;采用粒子群算法对模糊控制规则权重寻优,在保证列车功率需求的同时降低锂电池峰值电流,延长储能系统使用寿命;并将所提策略应用到北京现代有轨电车西郊线路数据的算例对比验证中。结果表明,融合行驶工况信息的模糊控制相较于传统模糊控制实现了在功率分配、锂电池和超级电容荷电状态偏移范围、锂电池运行应力及储能系统整体效率方面的多重最优,且再生制动能量回收率有显著改善;通过粒子群算法对规则权重寻优相较于传统固定权重方案使锂电池峰值电流降低31.02%,列车续驶里程提升了22.45%,且算法在迭代7次以内能够找到全局最优解,运算速度快,易于实现。     

地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法

针对城市地铁制动能量瞬时大功率、短时大能量等引起的牵引网电压安全问题,提出采用超级电容-锂电池组成双DC/DC架构的混合储能系统进行制动能量吸收。通过引入制动电阻辅助分流,研究采用电压分级的方法实现混合储能系统中超级电容、锂电池以及制动电阻的启停控制;同时根据一阶低通滤波法以及基于超级电容荷电状态的动态滤波常数调整方法,优化超级电容组和锂电池组的输出功率,并在MATLAB中搭建了仿真模型。仿真结果表明该控制方法可以有效抑制牵引网电压的波动,同时提高了混合储能系统整体性能和性价比。     

风电并网中储能技术应用的探讨

简要介绍了风电的特点和发展趋势,指出了风电并网面临的主要问题.针对风电并网带来的电能质量、稳定性、经济性等诸多问题,阐述了基于储能技术、风电功率预测技术和调度技术的解决方案.具体介绍了使用铅酸蓄电池组成储能系统并结合风电功率预测、电网调度技术的方法,使风电可控、可调,一定程度上改善了风电品质,提高了风电利用率,增强了电...