城市轨道交通牵引供电系统双向变流器直流侧短路保护方案

采用双向变流器进行城市轨道交通牵引供电时,传统PWM整流器无法满足提供27 kA、持续120 ms的短路电流的直流馈线保护要求.为此,文章提出了一种直流侧短路保护方法,其可在接触网侧短路工况下实现故障点的有效隔离,同时不影响双向变流器供电.文章构建了基于晶闸管旁路的双向变流器拓扑,设计了短路旁路参数和短路电流分布参数,...     

超大型储罐大角焊缝应力分析

大角焊缝的应力水平是影响超大型储罐安全的重要因素之一。本文以弹性地基假设为前提,采用接触非线性分析方法,利用有限元分析软件对容量为15万立方米的超大型储油罐大角焊缝处进行应力分析,得到了应力分布云图。同时利用参数化模型,在同样的假设和建模条件下,分析了壁板内坡口尺寸对大角焊缝处应力分布的影响规律。     

材料塑性应变对某钢制车轮残余应力测试的影响

针对车轮轮辋与轮辐组合焊缝附近结构的残余应力测试通常采用盲孔法,孔边由于应力集中易产生塑性变形的问题,采用有限元仿真与测试相结合的方法分析在钢制车轮加工的不同阶段,轮辋焊缝区残余应力测试时材料塑性变形对应变释放因数和残余应力测试结果的影响,并分析由Kirsch解析解确定的应变释放因数A和B计算车轮焊缝区残余应力测试所带来的误差.发现当孔边塑性变形较大时,用Kirsch解析解确定的应变释放因数计算残余应力会产生很大误差.     

超声辅助钛合金切削的表面残余应力数值仿真北大核心CSCD

针对钛合金加工后表面残余应力严重影响其使用性能的问题,采用Johnson-Cook失效准则,通过施加边界条件,以非线性有限元技术Abaqus/Explicit建立了钛合金TC4二维正交切削热力耦合切削仿真模型,分析了超声切削和普通切削在不同切削速度下钛合金的切削过程,获得了不同工况下的表面残余应力分布规律。结论表明:钛合金TC4已加工表面层的残余应力是拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;在相同的切削参数下,超声切削后工件表面的残余拉应力较普通切削时小,最大残余压应力较普通切削时大,且最大残余压应力出现的位置相对较浅。     

科氏流量计残余应力影响与处理

为提高科氏流量计的精度,对科氏流量计的精度与科氏传感器的应力进行了研究。从科氏流量计的原理及结构出发,分析了应力与零点稳定度的关系,发现各种不平衡的残余应力给科氏传感器的零点稳定性带来了严重影响。采用热时效、振动时效两种方法对两台标定不合格的传感器分别进行处理,将两台流量计的精度均从1级提高到了0.1级。焊缝的应力检测及传感器标定结果表明,处理后的焊缝残余应力得到降低与均化,科氏传感器的零点稳定度及精度得到显著提高。将该方法推广到大量的科氏传感器上,得到了非常好的应用效果。该方法既提高了科氏流量计的精度,又缩短了生产交货周期,大大提升了生产效率与产品质量。该方法同样适用于提升具有复杂机械结构的传感器的稳定度及精度。     

基于离散元的岩土基坑边坡渗流耦合计算仿真

传统方法在计算岩土基坑边坡渗流时,计算量过大,存在计算效率过低等问题.为此,提出离散元的岩土基坑边坡渗流耦合计算方法.分析岩土基坑边坡的渗流特性和机理,分别从裂缝渗流和孔隙渗流两个方面建立渗流场,分析渗流场与边坡应力场之间的影响和作用关系.结合渗流场和应力场的关系分析结果,利用离散元法建立岩土基坑边坡渗流-应力耦合模型,并在该模型下得出具体参数的耦合计算结果.为验证设计方法的有效性,设计对比实验.结果 表明,与传统的渗流计算方法相比,设计的计算方法的耗时更短,有效提升了岩土基坑边坡渗流耦合的计算效率.     

基于ANSYS的混凝土箱梁日照温度应力数值分析

为了更准确地计算混凝土箱梁的日照温度应力,根据气象学和传热学的有关理论,综合考虑太阳辐射、混凝土同周围环境的辐射换热以及混凝土同空气对流换热对温度场和温度应力的影响,采用通用有限元软件ANSYS的参数化设计语言APDL及其热瞬态分析和热—结构耦合求解技术,实现了任意时刻箱梁结构温度应力场的仿真。以某箱梁截面为例,计算和分析了其温度场和温度应力,说明了计算程序的适用性。     

基于热点应力法的桥式起重机主梁焊缝疲劳寿命分析

针对在起重机初期设计阶段由于实验数据短缺而难以快速准确地预测结构疲劳寿命的难题,依据IIW标准,应用热点应力法,用Marc进行桥式起重机主梁焊缝有限元应力分析.分析结果表明,应用热点应力法和有限元分析相结合的方法计算焊缝疲劳寿命简单可行,可实现在产品设计阶段有效地预测焊缝应力的分布,降低焊缝应力峰值,从而可有效地防止或延缓局部焊缝开裂现象发生.     

金属波纹管焊接过程的应力及变形特性

针对焊接引起的变形及其所产生的残余应力和应变会影响金属波纹管正常使用的问题,用有限元法分析波纹管的焊接过程,研究焊接过程中金属波纹管的变形和应力.基于单元生死技术,考虑材料的性能随温度变化而非线性变化的影响,通过提取焊缝周边参考点和参考路径的应力和变形,重点研究热源移动对金属波纹管应力和变形分布、类型以及大小的影响.     

燃油箱吊座焊缝的强度和疲劳有限元分析

对某内燃机车燃油箱吊座中T型焊接接头部位焊缝强度和疲劳进行有限元分析.在焊缝熔深为2,3和5 mm(全熔透)时,将吊座有焊缝和无焊缝时应力有限元计算结果与传统方法计算结果进行比较,结果表明:在焊缝全熔透时吊座整体最大应力小于传统方法计算的无焊缝时的最大应力,说明全熔透结构具有更好的连接性能.焊缝全熔透时焊缝处节点应力分布表明几何截面突变明显处的节点应力较大.疲劳计算结果表明该燃油箱吊座满足疲劳强度要求.     

基于有限元分析的石油套管淬火残余应力

采用有限元分析方法,通过有限元分析软件MSC Marc模拟石油套管淬火过程,分析了淬火后残余应力的分布情况,得到了残余应力随淬火时间和沿套管壁厚方向的变化规律. 进而,研究改变淬火温度和冷却速度的情况下,淬火后残余应力的变化规律,以达到减小淬火过程中所产生的残余应力,提高石油套管的机械性能,寻求最优淬火条件的目的,为今后的企业生产提供一定的理论依据.     

应力对硅悬空薄膜的机械灵敏度的影响

运用四周固支薄板小挠度理论,分析了存在较大残余应力的浓硼重掺杂硅悬空薄膜的力学特性.给出了小挠度下,在外界载荷作用下总应力表达式和薄膜机械灵敏度表达式,并分析了残余应力对二者的影响.研究表明,对存在较大残余应力的硅薄膜,总应力和机械灵敏度主要由残余应力决定,其中机械灵敏度较忽略残余应力时的值减小三个数量级.     

基于概率断裂力学的管道疲劳寿命分析

采用奇异单元模拟裂纹尖端应力场的奇异性,计算裂纹尖端的应力强度因子和张开应力.以概率论为基础,结合确定性疲劳断裂力学估算方法,考虑参数的不确定性和随机性,应用蒙特卡洛模拟法分析管道的疲劳寿命.结果表明：通过J积分计算得到的裂纹尖端张开应力与计算得到的管道工作应力基本相等.采用蒙特卡洛模拟法进行的一定可靠度和置信度下的疲劳寿命预测能反映评定参数的不确定性,较传统的断裂力学计算结果更安全.     

渗流——应力耦合作用下露天矿边坡稳定性研究

为了研究渗流场与应力场耦合作用对露天矿边坡稳定性的影响,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了渗流-应力耦合控制方程和露天矿边坡有限元模型,对渗流-应力耦合作用下露天矿边坡稳定性进行了研究。结果表明:随着浸水时间的延长,岩石强度逐渐减小,当岩石达到饱和状态时,强度趋于稳定;渗流-应力耦合作用下,边坡位移大于无渗流时,边坡安全系数随坡体渗透系数的下降而减小。在露天矿现场采用以喷射混凝土、预应力锚索为主的支护方案后,监测点深部位移较支护前减小,表明该方案能有效控制边坡位移,降低渗流-应力耦合作用对边坡稳定性的不利影响。     

虚拟中子残余应力谱仪控制系统开发

残余应力对工程部件的机械和工艺特性来说十分重要,而中子衍射法是目前为止唯一可以直接测量材料或工程部件内部深处应力场分布的非破坏方法,具有广阔的应用前景.本文介绍了我国第一台中子残余应力谱仪控制系统的设计和实现.利用研华PCI-1240四轴步进电机控制卡构建了基于插卡式的虚拟仪器硬件,使用美国NI公司的虚拟仪器软件开发环境Lab Windows/CVI编写了控制软件.目前,该系统已经实现了八轴高精度运动控制,并且通过RealWin软件实现了网上远程监视.     

热力载荷作用下复合材料板-铝合金板接头 钉载分配与钉孔周边应力分布

采用试验和有限元方法研究复合材料板 铝合金板单搭接接头在热和力载荷共同作用下的钉载分配和钉孔周边应力分布。将仿真模型得到的钉载分配结果与试验结果进行对比发现：温度升高后,靠近加载端承载最大的螺栓载荷分配比例增大,相应位置钉孔周边应力水平也有较大幅度的增加。对比未考虑热残余应力模型发现：考虑热残余应力模型与试验结果最相近;同样温度时热残余应力的存在使应力水平提高10%左右,说明在热载荷作用下考虑热残余应力的必要性。复合材料与金属接头钉孔周边应力分布呈“枫叶”状。     

电机模拟器的电感选型及控制技术研究

电机模拟器耦合电感参数对系统性能影响大,但其参数选型被详细分析研究得较少。对此,文章提出电机模拟器耦合电感参数快速选型方法。其首先通过理论分析,计算出电感参数的大致选型范围;然后对系统控制器设计进行分析,同时在某典型电机上进行仿真验证,并结合计算参数范围及仿真结果选择最优电感参数;最后在选定电感参数下对不同开关频率对系统电流误差的影响进行研究,解决了开关频率的快速选择问题。仿真及分析结果显示,在合理选取解耦电感参数的前提下,当模拟器开关频率达到被测变流器开关频率的10～20倍时,能保证全速度段下的电流误差不超过5%。     

尿素合成塔衬里间隙对衬里层应力分布的影响

为探究尿素合成塔间隙大小对设备安全性的影响.首先通过理论计算,对层板无间隙理想状态时与各层板间隙为1mm时的衬里板的应力分布作了对比分析,并采用有限元(ANSYS)计算的方法对焊趾处的von Miscs应力分布情况作了模拟分析.结果表明,层板间隙的存在使衬里层板轴向应力和周向应力都达到了最大值,且易造成环焊缝处的应力集中,增加了衬里发生强度失效的可能性以及在焊缝处发生破裂的机率.因此设备制作过程中要严格控制层板间隙的大小.     

用高速旋转电弧信号进行焊缝的模糊跟踪

本文介绍了高速旋转电弧焊进行的角焊缝跟踪的计算机应用技术，主要内容有旋转电弧传感器获取焊距与焊缝偏差信号的机理和方法，进行焊缝跟踪的模糊控制的分析与推算以及以８０９８单片机为主体的控制系统软硬件构成。     

基于阶梯掩膜腐蚀的圆柱壳体振动陀螺谐振子的亚表面残余应力测试与分析

圆柱壳体振动陀螺是一种具有较高精度的金属振动陀螺,陀螺谐振子表面经过加工后会留下残余应力,对其性能影响较大。但目前国内外对圆柱壳体振动陀螺的表面和亚表面应力情况还缺乏深入的研究,针对圆柱壳体振动陀螺振动器件谐振子的几何结构和加工工艺特点进行研究,建立了谐振子切削加工的仿真模型,仿真分析了谐振子的亚表面残余应力的分布规律,并提出一种阶梯掩膜化学腐蚀的方法,对亚表面残余应力进行测试和分析,获得谐振子亚表面应力的分布规律,对实现谐振子的低应力制造和降低残余应力对圆柱壳体振动陀螺零偏稳定性的影响具有较好的指导意义。