框排架三维结构的空间荷载正交化及组合

火电厂主厂房结构设计目前正向三维设计技术发展,但有不少问题亟待解决。一方面三维设计所用的核心软件均为国外引进程序,存在着设计标准的本土化问题;另一方面平面模型转换成三维空间模型后,两者在结构模型、荷载取值等方面存在不小的差异。因此,从火电厂主厂房特殊荷载出发,建立荷载分类;提出在三维状态下桥吊、风荷载和地震作用的正交化处理和组合方法;按三维结构模型确定构件截面的内力;将STTAD - Ⅲ空间结构分析与我国现行规程、规范衔接起来;使火电厂主厂房结构三维空间设计进入工程实用阶段。     

大型水电站地下厂房机组支撑结构动力特性研究

就在建的某大型水电站地下厂房结构 ,分析计算了 18种振源的频率 ,全部采用三维实体单元对其进行模拟 ,建立了多个三维有限元模型并进行了计算分析和共振校核 ,研究了机组支撑结构不同的结构布置形式 ,不同的边界条件和不同的材料对其动力特性的影响 ,得出了一些结论 ,为有效优化地下厂房结构的整体动力特性 ,改进抗振设计提供了途径和依据     

利用三维模型辅助主厂房设计

主厂房是火电厂的核心,大部分重要设备、土建结构、管道、电缆都集中在这里.搞好主厂房设计是降低工程造价,确保安全运行的关键.在计算机图形工作站上堆建三维模型进行辅助设计(3D CAD modeling)是70年代中期国外兴起的一项新技术,并在80年代中逐渐广泛地应用于工程.本文简要介绍几家美国电力公司应用此项技术的成果和西北电力设计院利用三维模型辅助主厂房设计的做法与打算.     

火电厂主厂房建筑三维设计应用与开发

火力发电厂主厂房建筑三维设计内容繁多、过程较复杂,为了保证主厂房内各专业协同设计、有关数据的统一性和唯一性,应使主厂房建筑三维模型建模程序标准化、规范化,明确建模内容和有关分类,解决好数据传递的接口和方式。本文为解决上述问题,进行了较详细的分析和研究,并提出了具体方法和措施,在满足主厂房协同工作的同时,也为后续工作提供必要的数据和背景资料,保证建筑设计文件与主厂房三维模型同步更新,进一步提高建筑设计效率和质量。这将在实际工程中产生明显的设计效率和经济效益。     

AP1000常规岛主厂房结构弹塑性地震响应分析

核电厂主厂房结构具有质量、刚度分布不均等特点,为了保证电厂运行功能在罕遇地震下不中断,避免重大设备损坏和核泄漏而造成的严重财产损失和人员伤亡,对核电厂主厂房结构进行弹塑性地震响应分析显得尤为重要。以某实际工程为研究对象,在结构的动力特性和反应谱分析的基础上,采用基于纤维模型理论的大型通用有限元软件ABAQUS对核电厂主厂房结构的抗震性能进行了分析,研究了弹塑性模型在整个地震作用过程中的变形及受力特点,并验证了整个方法的有效性和可行性。分析结果表明：结构最大层间位移角满足规范1/100的限值要求,结构在7度罕遇地震作用下能够满足“大震不倒”的设防要求,可为核电厂主厂房结构的抗震设计提供依据。     

不同模型下变压器绕组短路力学特性对比分析北大核心CSCD

电力变压器的抗短路能力直接关系其安全稳定运行,因而准确计算变压器绕组短路力学特性和抗短路能力十分必要。由于变压器绕组尺寸大、结构复杂,不同的建模方式对其力学特性计算的准确性和计算量大小影响很大。文中以一台110 kV变压器为例,通过建立变压器二维轴对称和三维模型,运用磁—固耦合分析方法,对比分析了不同模型下变压器绕组短路漏磁场、电磁力、机械应力的分布规律,结果显示两种模型计算结果分布规律和特点相似,但数值大小存在一定差异,尤其是绕组端部线饼应力,因此为了真实反映变压器绕组实际结构特点,保证绕组短路校核计算的准确性,建立三维变压器绕组模型对其力学特性进行分析是必要的。建模方法和分析结论可为变压器抗短路能力评估提供参考。     

一种三维磁路永磁电机的集中参数磁路模型

为了研究一种定子采用类爪极磁极铁心形状及环形集中绕组的三维磁路结构的磁通切换型永磁电机,在对空载静磁场及电枢反应磁场进行三维有限元磁场计算的基础上,根据电机在不同定、转子相对位置时的磁场分布情况,对三维磁路结构进行集中参数磁路模型建模,并推导出节点磁动势矩阵,通过对矩阵进行解析计算以及对计算结果的分析,推导出电机各主要电磁参数的解析表达式并进行计算和分析,通过与三维磁场计算结果相对比,验证了该磁路模型计算方法的正确性。由于可采用集中参数磁路模型计算可以节省大量计算时间,可以更方便地进行三维磁路结构电机的各种参数优化,对其他三维磁路和分析工作也具有参考意义。     

三峡水电站主厂房振动分析

三峡水电站水轮发电机组是目前国际上正在建设的巨型机组。在水轮机模型试验中，发现存在一个特殊压力脉动区，压力脉动幅值超过标书的规定，可能会对厂房振动产生不利影响。为此，本文进行了主厂房整体模型的振动分析数值模拟，研究了主厂房的固有振动特性并进行共振复核；研究了机墩结构在各种动力载荷作用下的振幅和应力；利用动力法计算厂房在水力激励作用下的振动反应，根据国内外有关振动规程，对振动加以评价，为厂房动力设计和运行控制提供科学依据。     

AP1000反应堆下腔室三维流场计算与分析

分析反应堆下腔室流体流动特性是进行堆内构件结构设计和堆芯热工水力设计的前提。AP1000下腔室结构较西屋设计的二代压水堆核电站做了很大改变。本文用计算流体动力学软件Fluent6．3．26计算了这种新型结构的三维流场、压力分布以及堆芯入口流量分配。通过不同结构模型三维流场计算结果的分析，验证了AP1000结构设计的合理性及其优点。同时，分析结果表明理论计算方法具有实际的工程应用价值。     

双排机水电站厂房结构动力特性研究

以李家峡工程为背景 ,分析了双排机厂房结构的特点 ,并建立双排机厂房结构整体三维有限元模型及相应的单排机结构三维有限元模型 ,计算对比了它们在动力特性上的差异 ,并对差异产生的原因进行了分析。在此基础上 ,通过对李家峡水电站内振源的分析 ,进行了结构共振校核。研究结果表明 ,李家峡水电站的双排机布置方案是一种较合理的、值得推广的结构形式     

大型汽轮发电机定子引线振动分析

大型汽轮发电机定子引线结构复杂,根据某台空冷135 MW汽轮发电机组定子引线振动磨损严重问题,利用先进的有限元方法对结构进行了振动分析计算,发现了导致振动的原因,根据计算得到的模态振型提出了具体的加固改进措施,改进后效果明显,解决了机组运行中振动磨损严重的问题.     

BP网络在水轮发电机组振动故障诊断中的应用研究

该文介绍了人工神经网络的基本性能和BP网络模型及算法 ,然后将神经网络中的BP模型应用于水轮发电机组振动故障诊断中 ,比较了选择不同的网络参数对诊断系统性能的影响。实验证明 ,基于BP网络的水轮发电机组振动故障诊断方法具有很高的实用价值。图 2表 5参 9     

地震作用下输电塔体系塑性极限状态分析

选用实际工程中常用的2种不同类型的输电铁塔,首先计算它们的动力特性,分析了影响动力特性的主要因素。根据简化抗震计算方法,分别研究了硬、中硬和软弱3类场地土条件下它们在侧向、纵向振动情形时的塑性极限状态,其中每类场地土选用2条地震波,每条地震波都通过调整加速度峰值的方法探讨输电铁塔的非线性行为以及塑性极限状态。分析结果表明,作为高耸结构的输电铁塔,塔架的主材和附材抗弯线刚度比值,塔架的根开尺寸对动力特性有较大影响,产生塑性应变的杆件集中于塔架的下部,且作为悬臂部分的横担在地震作用下也发生了塑性变形。     

考虑磁致伸缩效应的电机应力数值仿真与实验

电机振动噪声的来源之一是电机定子铁心硅钢片的磁致伸缩效应。首先建立电磁-机械耦合数值模型,并在有限元分析软件中进行计算,研究磁致伸缩力单独作用与电磁力单独作用对电机定子硅钢片的影响。数值仿真结果表明:电机定子结构中磁致伸缩力为主要应力来源,定子铁心硅钢片中低频振动频率为供电频率的1倍频率与2倍频率。根据仿真思路设计实验,取出电机转子以保证主磁路通过电机定子,通过振动测量设备采集电机定子表面的振动信号进行分析,对仿真结果进行证明。计算理论与实验方法对分析磁致伸缩效应对电机定子振动噪声的影响具有重要的指导意义,对电机低噪声化的研究具有一定的学术意义和参考价值。     

谐波对感应电机振动影响研究

为了研究实际工况下感应电机的振动情况,对不同谐波参与下硅钢片的磁化特性和磁致伸缩特性进行测量。基于测得的本构关系,建立电机铁心的电磁-机械多场耦合模型。考虑电磁力和硅钢片的磁致伸缩效应,进行感应电机在不同谐波参与下电磁场和机械场的数值计算,以得到磁密、应力和振动的分布情况,进而分析谐波对电机铁心振动的影响,为减少感应电机的振动噪声提供有力的理论依据与计算方法。     

有限元法分析高压架空线路附近电场分布

为准确得到实际建筑物及其周围场强分布,应用三维有限元法分析高压架空线路附近建筑物及其邻近区域中的电场分布。采用的模型考虑了高压架空线和实际建筑物(即建筑物墙壁、楼层间钢筋等)结构,并用六面体单元剖分整体模型以减少三维模型单元数量和提高计算精度。再应用子模型法校核计算结果的准确性,然后分别计算空间中有建筑物时房屋顶部和内部和无建筑物时同样位置的电场分布。最后讨论建筑物对其外部电场的畸变作用及对其内部电场的屏蔽作用。结果表明:架空线路附近的建筑物会改变空间电场分布,且建筑物附近电场强度的最大值出现在建筑物外廓尖角处。     

气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响

以气隙个数和气隙位置对特高压并联电抗器铁芯振动的影响为主要研究对象,在分析特高压并联电抗器铁芯振动机制的基础上,指出了麦克斯韦力和磁致伸缩力的矢量和是影响铁芯振动强度的主要原因;系统分析了铁芯气隙可能存在的结构型式,搭建了具有不同气隙个数和气隙位置的特高压并联电抗器铁芯的真型仿真模型,并采用多物理场有限元仿真计算的方法,得到了气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响规律。研究结果表明,在研究范围内(气隙个数为15~25),特高压并联电抗器铁芯气隙个数越少则振动强度越弱;气隙位置越靠近底轭则振动越强,越靠近铁芯柱3/4高度中心则振动越弱。在此基础上提出一种特高压并联电抗器铁芯减振设计方案,与现有铁芯设计方案相比该方案能够使铁芯振动位移均方根减小18.925%。     

汽轮发电机组基础动力分析方法与标准综述

近年来,国内引进了多种大容量汽轮发电机组,同时国内设计院等相关单位也在参与国外工程的设计和建设。为此,有必要掌握国内外流行的大型汽轮发电机组基础设计标准中的动力分析方法。介绍了汽机基础结构分析用的4 种计算模型,强迫振动分析的扰力取值和阻尼系数比,以及强迫振动控制标准,最后,概述了各种标准的动力分析方法。     

汽轮发电机组轴系不平衡响应 计算的影响系数法

将目前发电机组轴系质量不平衡响应计算方法和柔性转子现场动平衡方法相结合, 在给出转子一阶、二阶质量不平衡模型基础上, 提出了计算轴系不平衡响应的影响系数法。这一方法可以用于汽轮发电机组轴系振动特性设计计算;所计算的响应值对于现场机组轴系平衡时计算加重量有参考价值