基于FBG传感器的变压器振动信号检测与分析

为了早期发现电力变压器的振动故障问题,需要选择有效位置对变压器的振动状态进行检测.针对电力变压器铁芯-绕组振动特性,通过有限元分析,仿真得到铁芯-绕组测点位置.以型号为S13-12500/35型油浸式无励磁调压35 kV电力变压器为试验对象,将光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器安装于铁芯-绕组的测点位置,对不同负载下变压器振动信号进行检测与频谱分析,结果表明:变压器振动信号频率集中在100 Hz及其倍频处;在80％,90％,100％负载下,幅频信号100 Hz处的振动幅值随着变压器负载的增大而增大.     

基于WSN的声表面波微压力传感器的研究

无线传感器网络是一种新型综合智能信息系统,它在实现数据采集、信息感知、智能控制方面展现了较高的应用价值.无线传感器网络技术在灵敏性、容错性、可扩展性和连通性等方面的要求决定了它面临着许多制约因素和挑战性问题,亟待解决和完善.在无线传感器网络原理的基础上,对传感器节点中的微压力传感器进行研究.通过分析不同压电材料的性能,选取基片的材料,并使用有限元分析法对基片结构进行受力分析,确定边界条件,基于最小二乘法建立线性回归数学模型并进行曲线拟合,得出频率与压力的关系.该研究能够模拟无线传感网络节点中数据的采集,对无线传感网络的数据优化、算法优化有重要的意义.     

基于ANSYS Workbench的T形结构优化设计

针对T形结构传统设计周期长、材料利用率低、设计成本高等问题,使用SolidWorks建立数字模型,将其转换成ANSYS Workbench可读的格式文件,进行拓扑优化设计。对T形结构在载荷作用下进行最优化设计,建立以单元材料密度为设计变量,以结构最小柔顺度为目标函数,以质量减少百分比为约束函数的数学模型。采用ANSYS Workbench的Topology Optimization模块进行拓扑优化设计,对比优化前、后结构的应力和变形,可知运用拓扑优化技术实现T形结构的轻量化设计合理有效。     

基于ANSYS Workbench的低温储罐多目标优化设计

为更加高效合理地设计质量更小的低温储罐,应用ANSYS Workbench中的Design Modeler模块建立某低温储罐外容器的有限元参数化模型,并对该设备进行特征值屈曲分析,得到其临界外压载荷。考察相关结构参数的影响,在此基础上利用多目标驱动优化分析得出在满足临界屈曲压力要求下的最优加强结构,实现设备的轻量化设计。     

基于ANSYS Workbench的隔爆壳体目标驱动优化设计

为了更加高效地设计具有最优壁厚的煤矿设备隔爆壳体,使用Pro/E三维设计软件建立隔爆壳体的三维参数化模型,设置需要进行优化的变量,应用ANSYS Workbench有限元分析软件对模型进行有限元分析并对变量进行目标驱动优化分析,得出在满足防爆要求和壳体质量最轻情况下的最优壁厚,从而节约了材料,降低了设计成本。     

基于ANSYS的车桥耦合振动分析

为准确分析车桥之间的相互作用,根据模态综合法推导车桥系统动力平衡方程,基于ANSYS前后处理器的桥梁建模和结果后处理功能,结合自主程序VBDIP(Vehicle Bridge Dynamic Interaction Program),形成1个通用工具用于分析车桥耦合振动问题.以单自由度质-弹系统通过简支梁桥模型为例,计算车桥的动力响应.所得结果与相关文献结果吻合良好,表明该方法正确有效,可用于分析各种车桥耦合振动问题.     

基于ANSYS的电涡流测厚仿真分析

使用ANSYS有限元分析软件对多层导电结构测厚传感器进行仿真分析,建立了较理想的物理模型以及激励频率、激励电压、线圈匝数等各项参数.在频率、线圈匝数等参数确定的情况下,通过改变被测体厚度仿真出被测体厚度与激励电压的对应关系,确定了拟合公式,通过仪器验证了仿真的正确性.     

基于ANSYS的减温器热固耦合应力仿真

对某电站面式减温器筒体内壁承受低温冷凝水滴的部位进行理论应力计算,同时基于ANSYS对相同工况下的减温器进行间接的热固耦合应力仿真.结果验证低温冷凝水间断滴落是导致筒体内壁产生辐射状裂纹的最大根源,并从理论上通过线性插值推导得知低温冷凝水滴的温度低于207.5 ℃.仿真结果与理论计算结果偏差不超过10%,吻合较好,且后者更保守.结果可为结构设计更复杂的承压设备强度校核提供参考.     

基于ANSYS Workbench主板振动分析与设计

为2U机箱振动实验中出现故障的主板进行加固设计,首先,通过理论分析得出,增大主板固有频率以避开共振区域可实现加固设计;其次,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对机箱主板在加固设计和未加固设计两种情况下进行振动分析仿真,所采用的加固设计方法能有效提高主板的固有频率和降低振动环境下的加速度响应;最后,对加固和未加固两种情况进行振动实验,实验结果与仿真结果相符,加固设计主板顺利通过振动实验,具有更好的抗振能力,并能提高整机工作可靠性.     

基于ANSYS的圆柱体超声检测仿真技术研究

金属材料在各个领域的应用日趋广泛,但是其内部缺陷常会导致产品不能正常使用,甚至引起重大的安全隐患,因此对构件内部缺陷检测并识别日趋重要.本文同时采用有限元和实验两种手段对均匀介质中的缺陷检测进行研究.首先,以中心圆孔为内部缺陷的铝圆柱体作为研究对象,采用探头垂直入射的水浸式超声检测方法进行研究,通过实验获得缺陷回波信号.其次,为对比实验检测结果,引入有限元分析软件ANSYS,对声波传播进行仿真计算并获得缺陷回波信号.对所获得的缺陷回波信号进行频域处理,对比实验及有限元两种方法所获得的频谱图.结果表明,有限元仿真结果与实验结果基本一致,可从缺陷回波信号的频谱图看出缺陷的形状以及大小不一样.     

基于ANSYS的平面电容传感器阵列三维仿真研究

通过电磁场有限元分析软件ANSYS,构建了电容层析成像(ECT)系统平面3×4电容传感器阵列三维模型.介绍了平面电容传感器阵列结构并分析了其测量原理.对电容进行了仿真计算.仿真与实验进行了对比,证明了仿真模拟的可行性.通过仿真计算电容值,研究了材料与电极间距和材料厚度对电容值的影响.计算了电极对长度和宽度方向的检测深度.通过ANSYS模拟,为损伤检测的特征提取和逆问题图像重构提供了仿真数据.