基于多物理场耦合的GIS温升异常状态评估研究

针对气体绝缘封闭组合电器(GIS)温升异常变化影响内绝缘性能和设备安全的问题,对GIS壳体温升变化与内部缺陷的关系进行了研究,提出了一种根据GIS壳体温升估算其内部设备温升分布的方法,实现了GIS设备运行状态评估及内部故障诊断;建立了252 k V GIS隔离开关简化的三维模型,结合COMSOL有限元分析软件进行了电磁-热-流等多物理场耦合仿真计算,得到了GIS隔离开关的稳态温度场分布;利用GIS模拟实验平台,进行了不同工况下的测温试验,验证了仿真计算的正确性;构建了导体温度与壳体最高温度的映射关系,建立了依据GIS壳体温升估算设备内部是否存在过热缺陷的方法。研究结果表明:多物理场耦合仿真计算能有效模拟GIS设备的热量传递过程,通过测量壳体温升能准确估算GIS内部的运行状态,为GIS设备的状态维护提供支持。     

电磁灶元器件温升的优化

针对某公司电磁炉产品目前元器件温升不均衡的问题,采用温升余量均衡的方法,通过优化电磁灶底座的结构来改进风道的设计,再通过主回路关键元器件参数的优化降低发热量,最后对关键元器件的温升对比试验。实验数据表明,采用文中优化的风道和电路参数,在保证品质不下降的情况下节省了线盘的材料成本,并实现电磁炉产品温升总体均衡。     

复杂工况下脂润滑推力角接触球轴承温升特性研究

复杂工况下,脂润滑角接触球轴承的温升特性对轴承的安全运行具有重要影响。针对脂润滑推力角接触球轴承在复杂工况下的温升特性进行研究,建立了推力角接触球轴承摩擦发热率数学模型;基于传热学理论,分析主轴-轴承-轴承座系统传热方式,建立轴承温升模型,通过试验验证了模型的合理性;基于轴承温升模型,分析了轴承工况参数和结构参数对轴承外圈温升特性的影响规律。结果表明,所建模型可以较好地预测复杂工况下轴承外圈温升,仿真结果与试验结果最大误差为8.3%;轴承在运行开始后20 min内,轴承外圈温升速率较快;载荷、转速的增大以及环境温度的升高均能使轴承外圈温升增大;钢球数增多和沟曲率半径系数增大均能使轴承外圈温升下降。研究结果为脂润滑推力角接触球轴承的优化设计提供了理论依据。     

某雷达天线结构静力分析及试验验证

采用有限元软件MSC.Patran/Nastran对某雷达天线结构进行了静力分析,获得了天线结构在五种工况下的位移值和应力值,并对其中一种工况下的天线结构进行了静力试验,试验结果与分析结果吻合良好,互为验证.     

数字样机环境下产品试验工况仿真技术

电工电子产品的环境试验多在产品开发后期进行,属于实物试验.在数字样机环境下采用CAE技术对产品环境试验工况进行仿真,可在实物样机制出前进行,能够有效地发现设计缺陷.研究了对手机类产品环境试验的静态施压和自由跌落试验工况进行仿真的方法.试验仿真的重要内容是装配体结构的有限元离散.文中采用了针对小型复杂结构的离散化方法--分区法,成功地进行了手机装配体的有限元网络划分.对手机静态施压和自由跌落试验后的响应进行了仿真,并对仿真结果进行了分析.     

高速微型球轴承温升特性仿真分析

高温条件下,球轴承发热严重,是影响其寿命的关键因素.针对此问题,采用轴承温升的数学模型与有限元分析相结合的方法,建立高速微型球轴承温升仿真模型,研究了转速、径向载荷以及轴向载荷对轴承温升特性的影响.以695微型球轴承为例,首先采用温升数学理论模型对微型球轴承内部各个组件之间的摩擦力矩和对流换热系数进行理论计算,然后通过有限元分析可得轴承温度场的分布具有一定的对称性.结果 表明:在相同的工况下,转速对其温度影响最大,轴向载荷相对径向载荷对轴承温度影响较小.随后,采用高速实验机对695微型球轴承进行试验验证,实验结果表明试验数据和模型数据温差在2℃到5℃之间,转速、载荷对轴承温升影响与此模型具有良好的一致性,说明所建立的模型可用于分析高速微型球轴承的温升特性.     

汽车转向节静载试验及耐久性分析研究

本文针对汽车转向节静载试验及耐久性分析进行了研究。主要对转向节单孔静载和主轴静载试验进行了验证,记录了试验数据并处理了试验结果。通过不同工况下的耐久性试验,处理了各工况试验结果。根据耐久性试验结果,利用渗透探伤方法分析转向节裂纹,观察裂纹长度、深度及裂纹源,分析了转向节裂纹出现的原因并进行了改进。利用试验台架再次进行试验验证,并将有限元仿真预测结果和台架试验结果进行对标分析,分析了仿真与试验结果的差异性。     

新型牙轮钻头浮动套轴承工作机理试验研究

针对石油钻井用新型浮动套轴承理论模型和仿真软件,设计了浮动套轴承工作机理理论模型和仿真软件的试验验证方案,试验不同参数、不同工况下,被测件的摩擦力矩、温升、摩擦损耗等性能,验证了新型浮动套轴承理论模型和仿真软件的正确性,为进一步完善新型浮动套轴承的理论模型,合理设计新型浮动套轴承奠定试验基础.     

水轮发电机转子温升计算及测量方法

水轮发电机转子温升的计算多沿用传统方法,对中型低速水轮发电机而言,计算值与试验值存在偏差。现分析了产生偏差的原因,提出了减小转子温升现场试验误差应注意的几个问题,论述了将试验工况折算为额定工况的方法,提高了温升试验值和设计值的一致性。     

含悬臂波导的某数传天线有限元分析

文中以含悬臂波导的某数传天线为研究对象,在对外安装面固定的情况下,分别针对悬臂波导不固定、固定这两种工况进行了模态分析,并在相同的振动条件下,对该天线进行了有限元分析,分别获得了天线的应力云图和应力响应值。结果发现,数传天线在这两种工况下的模态响应与所受应力均有较大的差距,并通过了实验验证。这给后续选择最优结构提供了理论和试验依据。