大型风力发电用机舱罩的研制

本文从风电研发的意义出发,详细阐述了1.5MW机舱罩的有限元分析、设计、生产及检验,对今后研发和实现机舱罩的规模化和系列化有着重要的指导意义.     

3D夹层结构复合材料风电用机舱罩设计计算

本文简介3D夹层结构复合材料风电用机舱罩的强度、刚度和稳定性的计算,结果表明采用3D夹层结构可减轻产品重量40%～50%,是非常优越的。     

兆瓦级风力发电机复合材料机舱罩的研制

本文介绍了1.5兆瓦大型风力发电机用复合材料机舱罩、整流罩的研制情况,主要叙述了模具制作、选材和成型、总装三个关键环节,对生产中存在的一些注意点做了说明,并提出解决方案。最后针对生产过程中的质量控制提出了自己的思路,以进一步提高产品的质量,对产业化生产有一定的指导意义。     

新型3D夹层结构复合材料风电用SEC-W01-1250机舱罩强度、刚度和稳定性设计计算报告

本文简要介绍了3D夹层结构复合材料风电用机舱罩的强度、刚度和稳定性的计算,结果表明采用3D夹层结构可减轻产品重量40％～50％,效果非常优越。     

兆瓦级风力发电机机舱罩强度分析与设计

复合材料以其比强度高、比模量高、材料可设计性强、成型工艺好及制造成本低等优点,已经成为了风力发电机机舱罩的首选材料。目前,国内在设计和生产机舱罩方面的技术已经基本成熟,但强度计算与产品认证方面的技术水平与国外相比还有一定距离。本文从经典层合板理论[1]出发,以有限元分析软件ANSYS为工具,对某兆瓦级风力发电机机舱罩的极限强度进行了计算分析,根据分析结果对复合材料的结构设计和铺层设计给出理论指导。经验证此法简单可行,可供风力机设计者参考。     

基于小料配料流场的除尘罩结构优化

基于原有小粉料配料除尘罩(方形)模型,采用计算流体动力学(CFD)仿真方法获取罩体附近流场特征,结合目标参数实现除尘罩几何结构的尺寸优化。结果表明,除尘罩下沿加装长度正好覆盖其与粉尘收集容器间隙的水平挡板,除尘罩下沿与收集容器上沿的垂直间距缩小至40 mm,保持抽吸管道与罩体的接口尺寸不变时,除尘罩除尘效果最佳。     

大齿轮密封罩结构优化

设备密封结构形式对提高其使用寿命和使用效果至关重要,尤其热工设备不仅要起到防止杂物灰尘进入传动部位危害设备的正常运行,减少输送介质泄漏或润滑油泄漏,同时,也要科学、结构合理,保证设备必要的散热和通风,方能达到延长设备使用寿命,取得良好的运行效果。通过多年使用并改进,就我公司准4m×60m回转窑窑中传动大齿轮密封罩不同的结构形式在使用中的效果做一对比分析。1第一种结构形式如图1所示,大齿轮4、连接螺栓3、大齿轮下窑筒体1、挡油圈9、连接筒体与大齿轮之间的弹簧板2等部件均被齿轮罩5所封闭,利用挡油圈的导流作用防止大量润滑…     

新型3D夹层结构复合材料盖罩设计计算

在简介新型3D夹层结构复合材料同时,以实际应用的污水池盖罩为例,通过对强度、刚度及稳定性等进行设计计算,以说明其作为板壳结构的优越性。     

某电磁弹射无人机复合材料机翼结构优化设计与分析

无人机已经成为航空领域重要成员之一。在无人机初步设计阶段,为减轻其结构重量,采用复合材料设计。复合材料在比强度和比刚度以及抗振和加工制造等方面优于其他传统材料,在无人机结构中得到了广泛的应用。由于复合材料层合板在生产加工过程中具有可设计性,在复合材料中已经成为使用最多的一种结构形式。以某型号电磁弹射无人机机翼为研究对象,建立了复合材料机翼结构的有限元模型,将机翼的结构重量作为优化目标,以机翼翼尖挠度和复合材料失效因子为约束条件,应用工程优化软件对复合材料翼面结构进行自由尺寸优化,整个优化过程需同时满足机翼强度及刚度要求。最终自由尺寸优化结果表明,复合材料的铺层比例和厚度分布在优化后得到了重新设计,比较之前的结构方案,优化后的铺层设计能够有效降低机翼结构质量,实现减重的优化目标。     

新型垂直筛板帽罩结构改进的研究

为进一步提高垂直筛板塔的性能,提出3种改进帽罩结构的塔板,从中筛选出性能优良的新型帽罩结构的塔板。采用冷模实验装置,用空气-水体系进行初步的流体力学测试。3种新型帽罩塔板与标准型帽罩塔板相比,干板压降降低7.2%—30.9%、湿板压降降低7.9%—18%、塔板泄漏量降低16.4%—45.5%、雾沫夹带降低26.4%—58.7%、操作弹性增加60%—190%。3种改进帽罩结构的塔板性能优于标准帽罩结构塔板,倒盆顶帽罩塔板是其中较优良的塔板结构。     

基于Optistruct的碳纤维复合材料包装箱结构优化设计

本文基于Optistruct结构优化技术,采用碳纤维复合材料进行了某特种包装箱的结构设计。结合包装箱结构设计的技术指标要求,提出了多阶段的优化设计方法。多阶段优化设计包括形貌优化、尺寸优化和铺层优化。在箱体的概念设计阶段,通过形貌优化获得了满足箱体刚度的加筋结构;针对基于铺层的碳纤维复合材料的可设计性能,在箱体的细节设计阶段,通过尺寸优化和铺层优化分别获得了复合材料各个铺层角度的最佳铺层厚度尺寸和复合材料箱体的最佳铺层方式。最终,通过有限元数值分析验算,结构设计的结果满足设计要求。     

复合材料无人机机翼布局的二级优化方法

为减轻复合材料无人机机翼的结构质量,利用MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN建立大展弦比机翼结构布局优化设计的二级优化方法:第一级以机翼的刚度为目标,采用响应面法对翼梁位置进行优化;第二级以机翼结构质量为目标函数,采用遗传算法对机翼各元件的铺层参数进行优化。通过对某型大展弦比无人机机翼进行结构布局优化设计,结果表明提出的大展弦比无人机机翼二级优化方法能够在满足强度、刚度性能设计要求的前提下,减轻约25%的结构质量,减重效果明显。     

基于有限元的四旋翼无人机碳纤维结构优化设计与固有模态分析

根据消费级四旋翼无人机性能要求,设计了一款质量轻、强度高、航时长、构型简洁的全碳纤维结构消费级四旋翼无人机。建立了四旋翼无人机结构有限元模型,对额定载荷下无人机的结构应力进行了分析。基于最大应力强度准则,对无人机结构强度进行了校核。分析了结构的稳定性,计算了初始结构失稳临界载荷和失稳模态。基于最小重量要求对无人机初始结构的碳纤维铺层进行了优化设计。对优化后的结构进行了固有振动分析,给出了结构的前四阶固有频率和振动模态。优化后的结构在2 g过载下,极限载荷是最大使用载荷的2.57倍,失稳临界载荷是最大载荷的2.09倍,满足设计目标和要求。优化后的结构重量减少了21%,降低为108.6 g,有效载荷约为机体结构重量的3倍。     

复合材料气瓶的结构、性能和应用研究

对复合材料气瓶的成型工艺进行介绍,阐述了国内外复合气瓶的应用进展,并介绍了复合材料气瓶的结构和性能研究.     

竹/玻璃钢复合材料的研制及在抗爆结构中的应用

对竹/玻璃钢复合材料进行了结构设计和制作工艺的研究,通过试验对其物理力学性能和抗爆特性进行了分析,探讨了其在浅埋抗爆结构中的应用前景,为该材料在其它工程领域的应用提供了参考.     

FRP-钢组合结构桥梁建造关键技术研究

对FRP-钢组合结构公路桥研制过程中的关键技术进行了研究,通过GFRP桥面板的设计与加工、有限元分析和试验研究,研制出适用于我国公路桥梁用的重型FRP桥面板。将GFRP桥面板与波形腹板H型钢梁组合起来,建成我国第一座FRP-钢组合结构公路桥。对GFRP-钢组合结构公路桥梁结构进行成桥荷载试验。试验结果表明,FRP-钢组合结构桥梁处于安全受力状态,满足设计荷载下的使用要求。     

复合材料夹层结构翼形件的模态有限元分析

采用Ansys软件对复合材料夹层结构翼形件进行了有限元模态分析和研究,给出了翼形件的前5阶固有频率和振型.根据计算结果,对翼形件泡沫密度进行了调整,使得翼形件的固有频率和振动幅度有较大的下降,满足了设计要求.通过模压工艺制作了8片翼形件并进行了模态测试,结果表明,理论计算结果与试验结果具有较好的一致性.     

复合材料导管结构设计和有限元优化

导管桨可以有效提高推进效率,相比于金属导管,复合材料导管可以有效地减少导管螺旋桨重量,有利于导管桨的工程应用。采用纵、环肋的导管结构设计,克服了复合材料导管刚度较低的缺点。分别以干、湿模态为目标函数,利用ANSYS有限元软件APDL优化设计理论,对导管环肋分布位置进行了优化设计,给出了导管的最优结构形式,并比较了一阶干、湿模态频率和振型的异同。研究结果表明,复合材料导管一阶湿模态频率约为一阶干模态频率的25%,但振型特征相差不大;给出的结构优化设计方法对复合材料导管结构的工程设计具有一定的指导意义。     

复合材料胶接修补参数优化研究

针对复合材料层合板穿透性损伤,采用圆形复合材料补片胶接修补方式,对影响胶接修补效率的多个因素进行分析计算。修补结构采用“双板-胶元”模型,有限元分析运用NASTRAN软件。所得结论对工程设计有一定的实用价值。