基于AR模型的海上风机脉动风速时程模拟

为分析海上风机支撑结构及叶片的风振动力响应特性,基于线性滤波法中自回归AR模型,采用Kaimal脉动风速功率谱编制了具备时空相关特性的MATLAB脉动风速时程模拟程序;针对江苏如东黄海海域某4 MW级风机塔筒、叶片等结构进行了实例分析,得到结构表面各控制点模拟脉动风速时程曲线,并结合计算功率谱与目标谱进行对比验证;利用TurbSim软件对自编程序计算精度和效率进行比较。相关计算结果表明该程序简单易操作,所需参数较少;虽无法考虑湍流强度,但具有适用多种风机结构的优点;同时整体模拟效果良好,可有效解决风荷载输入问题。     

1000kV南荆一回管型硬跳线屏蔽环静力风载分析

对1000 kV南-荆一回线路管型硬跳线屏蔽环的断裂形态进行归类,根据风载荷计算方法计算风载设计值,采用有限元理论建立数值分析模型并进行等效静力风载分析。分析表明:屏蔽环刚度较弱,应力较大值部位与破坏特征一致,结构设计满足强度要求,断裂属疲劳破坏的可能性较大。     

多环芳烃萘在黄河水中的降解性研究

针对黄河花园口段水中的多环芳烃萘进行了降解性研究,测定了多环芳烃萘在水体中的降解速率,确定了黄河水中的细菌对萘降解的重要生物学参数,并分析了温度、泥沙含量、风速等环境因素对萘降解速率的影响,结果表明:温度、泥沙含量、风速均对黄河水中细菌降解多环芳烃萘有一定程度的影响,在10~30℃范围内,随着温度的升高,其降解速率逐渐增大;泥沙含量为2~16 g/L时,随着泥沙含量的增加,萘在黄河水中的生物降解速率增大;风速对萘挥发速率的影响较明显,风速越大,挥发速率越大。     

750千伏户外配电装置在操作过电压下空气绝缘的电气强度

我国对超高压空气绝缘特性的大部分研究工作,都是在3,000微秒长波头冲击波下完成的.国外的研究通常是用短得多的冲击波。由于没有统一的方法,在不同实验室、不同条件下完成的这些研究,导致十分分岐的结果。为了比较750千伏级配电装置在不同波头长度操作过电压作用下空气绝缘的放电特性,在西伯利亚电气科学研究院高压试验装置上进行了配电装置间隙模型试验研究。试验是在配电装置的“电器屏蔽环——地”和“屏蔽环——架构支柱”空气间隙上进行的,作用的冲击波波头长度为250、470、870和3000微秒的正极性波,朝向屏蔽环一侧的架构支柱具有不同     

多环芳烃湿地生物处理规律研究及污染风险分析

利用质量守衡理论、土壤屏蔽反应理论和Monod生物降解动力学理论，作者建立了定量描述多环芳烃湿地生物处理过程的数学模型。利用模型，本文定量预测了六环芳烃湿地生物降解的规律性及处理时间、处理终点。为考虑多环芳烃湿地生物处理的复杂性，本文利用Monte-Carlo法，进行了多环芳烃湿地生物处理污染风险分析，结果表明：在采用湿地现有生物处理方式的情况下，经过10年处理，土壤中六环芳烃不低于63.6％被降解的可能性为95％，此时土壤中继续污染外部环境的六环芳烃不超过97.8％的可能性为95％；将土壤中六环芳烃处理到生物降解终点所需时间不超过21.80年的可能性为95％，终点时被土壤不可逆屏蔽的六环芳烃不超过30.3％的可能性为95％。     

光伏面板风荷载计算方法的中外规范比较

风荷载作为光伏结构设计的控制荷载，不同国家和地区的荷载规范体系不尽相同。本文选取目前全球应用最为广泛的中、美、欧、日规范开展光伏风荷载计算方法的对比分析，细致对比研究了各规范中风荷载计算的影响因素及其修正系数的异同。研究发现，中、美、欧、日规范中，均有考虑地面粗糙度类别、地形条件、风压高度变化以及风振系数等因素，但各国修正系数取值存在一定差异；对基本风速时距和重现期取值，中、欧、日规范相同，而美国规范中则表现为时距短、重现期长的取值特点。对于光伏支架的风振系数，中、美规范均取固定值，欧盟规范考虑风作用的动力影响则较中、美大。研究结果可为涉外光伏发电工程项目的结构抗风设计提供参考。     

变电站避雷针法兰盘高强螺栓风振疲劳性能分析

为明确避雷针法兰盘高强螺栓风振疲劳性能以及预紧力对疲劳性能的影响，以某变电站高耸避雷针结构为例，在整体结构梁单元模型风振动力计算的基础上，对避雷针法兰盘连接部位建立局部精细化实体模型，借助整体结构所得截面剪力和弯矩时程，对局部实体模型进行计算，得到高强螺栓上的应力时程；运用雨流计数法得到变幅应力谱，根据Ｍｉｎｅｒ累积损伤理论和Ｓ-Ｎ曲线，得出螺栓疲劳损伤值，并分析了预加力和法兰盘厚度对疲劳损伤的影响。结果表明:预紧力和外荷载在高强螺栓中产生的应力不能简单叠加计算，须分荷载步连续计算或通过试验获得；结构的风振效应越大，螺栓风振疲劳损伤也越显著；预紧力大小对螺栓风振疲劳性能影响显著，预紧力施加的不足或者长期损失可能使结构的疲劳寿命明显下降甚至发生疲劳破坏事故。     

高层建筑结构风振响应分析方法探究

随着建筑高度的增加,复杂建筑体型的出现,风荷载是作用在此类高"柔"结构上的重要动力荷载,有时甚至起到决定性作用。大气边界层内的风流场具有湍流特性,研究高层建筑结构在动力风荷载下的风振响应具有重要意义。文章介绍了几种风振响应的分析方法,为高层建筑结构设计提供一定参考。     

某工程闸门水力特性及闸门启闭试验探讨

应用模型试验方法对某水工附环闸门水力特性、门槽区域水流空化特性、门后通气设施掺气效果、闸门闭门力等进行分析探讨,并进行了门槽段时均压力分布、能谱、脉动压力及通气管风速等的测量分析.分析结果显示,附环水工闸门在闸门全开、启闭及闸门附环与流道形成错台等情况下均无水流空化现象出现,错台高度不超出0.02m时闸门运行的安全性有...     

输电铁塔的风振响应对强度的影响

以某典型设计的铁塔为研究对象，从高耸结构的风载荷理论出发，使用ANSYS大型通用有限元分析软件，研究了输电铁塔的风振响应以及这些风振响应对铁塔强度的影响，得到了详细的计算结果，并验证了《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》中风振系数的选取。     

基于水力振源合理施加的水电机组轴系统振动分析

水力振源诱发机组厂房结构振动,影响机组发电效率,甚至威胁其正常安全运行。合理模拟机组振源是研究预测及解决机组厂房结构振动问题的关键。通过CFD(计算流体动力学)数值模拟,提出一种水轮机转轮叶片表面脉动压力的更为合理的计算和施加方法,并综合考虑电磁和机械振源的耦合作用,对所建立的三维水轮发电机组转子-轴承系统模型进行了振动分析。研究表明:通过CFD能够获得可信的转轮表面处各点脉动压力时程,脉动压力对轴系统振动响应的影响不可忽略,对其合理的模拟和施加是必要的。此外,进行了电磁不平衡拉力与机械不平衡力相位差对轴系振动响应的敏感性分析。研究结论可为水电机组及厂房设计运行及振动预测控制等提供参考。     

近海风力发电机桩基础的动力学分析

针对近海风电桩基础的动力学问题,结合实际工程,采用数值软件对独桩基础、导管架基础和高桩墩台基础进行模态和时程分析,得到3种基础的振型图、固有频率、周期及其位移响应曲线.通过分析可知,经过1个周期后3种基础进入稳态振动;同时发现高桩墩台基础的动力放大系数高于独桩基础和导管架基础,但是放大后的位移仍小于后两者,约为它们的一半,因此从风电基础对变形要求的角度考虑,高桩墩台是最理想的近海风电基础.     

水电站主厂房附属机电设备隔振有限元分析

结合某坝后式水电站厂房实际工程,采用有限单元法,在流道脉动压力作用下弹簧阻尼隔振体系对水电站厂房内调速器设备的隔振效果进行了分析研究。结果表明：在15 Hz 脉动压力作用下厂房出现整体竖向振动,发电机层楼板振幅急剧增大,对布置在其上的机电设备有很强的冲击作用;当隔振体系自振频率为4．5 Hz ～5．0 Hz 时,隔振体系对低频脉动压力引起的振动有轻微的放大作用,对中高频脉动压力引起的振动有显著的隔振效果;隔振体系阻尼能有效减小共振区脉动压力引起的振动,对振动控制有利。     

单向流作用下近壁面圆柱的流向振动

在单向流水槽中对近壁面圆柱体的流向振动进行了实验模拟。分析了圆柱流向振动位移时程曲线,探讨了圆柱振动频率随水流速度的变化特征。研究了圆柱振动幅值和频率的变化特性,结合圆柱尾迹涡的变化规律,分析了流向振动的起因。实验结果表明:随着流速的增加,圆柱流向振动经历了发生、发展和消失的变化过程,振动频率呈现出缓慢增长的趋势;在流向振动触发初期和后期衰退时,流向振动频率存在多值现象,频谱中呈现多个谱峰;圆柱流向振动所对应的约减速度范围明显小于横向涡激振动所对应的范围。     

不同风速谱激励下的风力发电机塔架风致响应及风振系数研究

为研究不同风速谱激励下,风力发电机塔架的风致响应,建立某兆瓦级风力发电机一体化有限元模型,基于经典随机振动理论对其进行风荷载作用下随机振动分析.得到了几种典型风速谱激励下风力发电机塔架位移响应功率谱密度.分析了不同风速谱激励对风力发电机风致脉动响应影响.根据Davenport峰因子取值法,讨论了不同保证率下的峰因子对风...     

Vibration analysis of hydropower house based on fluid-structure coupling numerical method

By using the shear stress transport(SST)model to predict the effect of random flow motion in a fluid zone,and using the Newmark method to solve the oscillation equations in a solid zone,a coupling model of the powerhouse and its tube water was developed.The effects of fluid-structure interaction are considered through the kinematic and dynamic conditions applied to the fluid-structure interfaces(FSI).Numerical simulation of turbulent flow through the whole flow passage of the powerhouse and concrete structure vibration analysis in the time domain were carried out with the model.Considering the effect of coupling the turbulence and the powerhouse structure,the time history response of both turbulent flows through the whole flow passage and powerhouse structure vibration were generated.Concrete structure vibration analysis shows that the displacement,velocity,and acceleration of the dynamo floor respond dramatically to pressure fluctuations in the flow passage.Furthermore,the spectrum analysis suggests that pressure fluctuation originating from the static and dynamic disturbances of hydraulic turbine blades in the flow passage is one of the most important vibration sources.     

进出水口双向流动结构流速分布与脉动规律研究

抽水蓄能电站水道系统侧式进出水口因内部分流隔墩等导致流动复杂,其内部双向流动规律尚不清晰。本文以某实际工程进出水口为基础建立典型进出水口试验装置,利用先进的流速量测仪器进行试验研究。基于粒子图像测速技术（PIV）量测结果,揭示了侧式进出水口内部双向流动规律,出流工况,中孔扩散段内形成明显的主流且位于孔口中部,扩散段及调整段顶部形成低流速区,边孔扩散段内主流不明显;进流工况,中孔及边孔调整段顶部存在低流速区,水流汇入扩散段后流速分布趋于均匀。基于声学多普勒测速技术（ADV）量测结果,揭示了拦污栅断面脉动流速规律,出流工况,其脉动流速很大,流速脉动值可达到时均值的1.8倍,有别于脉动值较小的一般规律;进流工况,其脉动流速较小,符合脉动值绕时均值上下波动的一般规律。研究成果将为优化进出水口体型参数和分析引起拦污栅振动破坏提供理论依据。     

水轮机非平稳振动信号的小波分析

基于水电站机组振动的现场试验研究,利用小波分析方法在时域和频域上同时具有良好局部化性质的特点,对开停机这一典型非平稳过程信号进行小波分析。通过将信号分解到不同频带内,并对分解信号作振源分析和统计分析,以获取优势频率等有用信息。试验结果表明,水流脉动压力和尾水涡带摆动是引起开机过程中机组强烈振动的主要原因,同时也证明了小波是处理非平稳信号的最有力的工具。     

风机开停过程中海上风电结构振动特性研究

基于现场振动试验,分析了海上风电结构在不同风况下风机开停过程中的振动规律。结果表明:针对试验样机,不同风级开机工况风电结构振幅均比正常运行时更大,范围在11.23%~58.45%;不同风级停机工况风电结构振幅波动剧烈,与正常运行比较变化范围在-25.73%~387.33%。采用STD方法识别出风电结构整体首阶频率为0.33Hz。同时开展了风机塔筒摆幅分析,结果证明该风电结构在开停机过程中能够满足结构安全要求。