CATIA软件在计算机辅助造型设计中的应用

在科学技术高速发展的今天,计算机已经由高速的运算工具演变为产品设计的得力助手,在产品制造业中广泛应用,其相应的设计软件也应运而生.由法国达索(Dassault Systemes)公司推出的CATIA,是世界上主流的CAD/CAE/CAM一体化软件.本文阐述了利用CATIA软件进行造型的方法和理论基础,并以某车型车身的一部分造型设计为例,总结一些应用该软件的经验和技巧.     

基于少量测量数据点的曲面模型重建

本文针对少量测量数据情况下的汽车造型曲面的设计方法进行研究,通过自编程序完成了数据的自动输入和曲线的自动生成,并利用CATIA软件重建了曲面,应用曲面过渡连接的方法,很好地解决了曲面光顺的问题。     

变频控制LLC变换器的新型参数设计方法

针对低压直流系统用变频控制LLC谐振变换器,本文提出一种基于矢量分析的新型电路参数设计方法。首先介绍了全桥LLC变换器的基本工作原理和基波等效电路的增益特性,并描述了传统的LLC电路参数设计方法;然后,在频域上进行矢量建模,推导出各谐振参数的限制条件和数学表达式,提出基于矢量分析的电路参数设计方法和步骤,该方法大大简化了传统LLC参数设计过程,并且排除了传统设计方法中设计者对工程经验的依赖;最后,依据上述方法完成一台特定工况下全桥LLC变换器样机的参数设计,并且通过仿真和实验平台验证了该参数设计方法的正确性和有效性。     

CT20弹簧操动机构的合闸振动研究

CT20弹簧操动机构因其一系列优点,被广泛使用在126 k V电压等级的断路器上。随着开断能量的增大,CT20机构原有设计参数可能无法满足更高容量断路器的需求,如果没有采取对应的措施,那么机构合闸过程中合闸保持掣子的振动可能会造成合闸动作失败。针对这一问题,笔者基于合闸保持过程中合闸保持掣子的振动作为研究点,开展机构合闸过程的动力学仿真分析,然后利用试验手段,以高速摄影机为主要设备,拍摄并记录合闸过程中的合闸保持掣子振动,最后结合仿真与试验的研究结果,分析合闸保持掣子振动对合闸性能的影响,同时提出减小合闸保持掣子振动的方法。从文中研究可以得到:一般而言,CT20弹簧操动机构的合闸保持大小掣子的振动时间持续10 ms左右,该时间段为合闸保持成功与否的关键;合闸保持大掣子振幅系数为7.6%,合闸保持小掣子的振幅系数为28.6%;振幅太大或者振动时间太久,均可能会造成合闸保持的失败。     

电晕笼中直流导线起晕电压的测量方法

电晕起始电压是反映导线电晕特性的重要参数。针对现有的电晕起始电压测量方法不能区分导线局部起晕电压和全面起晕电压的不足,在实验室使用的小电晕笼中测量了不同类型和表面状态的直流导线的起晕电压。通过分析导线电晕发展过程,提出使用电流系数曲线测量直流导线起晕电压的方法。与已有的测量方法进行对比的结果表明,结合使用电晕脉冲法和电流系数法测量电晕笼中直流导线的局部起晕电压和全面起晕电压是可取的。     

民用低压直流供电系统电压等级和接地方式研究

电动汽车充电、分布式发电和储能在民用领域具有广阔的推广应用前景,而低压直流系统可以提供更加高效灵活的接入条件,近些年受到广泛关注。由于低压直流供电技术在民用领域的应用经验还比较缺乏,针对电压等级、接地方式和主接线形式等,还未形成比较统一的意见。围绕安全性和经济性这2个核心要素,在总结直流建筑示范项目工程实践经验的基础上,提出触电危险分级标准,用于对供电系统的电击防护性能进行对比,并利用供电负荷距和单位负荷距线缆成本开展经济性评价;在此基础上,以民用建筑为例,梳理了系统方案之间相互影响的关系,介绍了计算方法和选择步骤,给出了电压等级、接地方式和主接线形式的设计建议;最后,针对IT接地系统特点,分析了触电危险隐患及其产生的条件,提出通过工作接地电阻的合理设计,借助剩余电流保护和绝缘监测2种措施的配合,提高IT接地系统电击防护性能,并给出了设计方法。     

±800kV直流复合绝缘子正方形耐张串均压环设计

为了系统研究±800kV特高压直流输电线路复合绝缘子的耐张串电场特性和均压环配置方案,以正方形四联复合绝缘子耐张串为研究对象,研究了不同布置方式、不同均压环形式下的耐张串电场分布。应用有限元方法建立了含自立耐张塔、分裂导线、耐张串绝缘子的三维模型并对其进行了电场计算,研究了均压环的几何参数对耐张串电场分布的影响规律。根据绝缘子和均压环表面电场强度控制的考虑,对不同布置方式的均压环配置进行了设计,并对比了不同的均压环设计方案。有限元计算结果表明,加装均压环后,绝缘子和均压环表面电场强度均满足设计要求。     

柔性直流换流站雷电侵入波过电压

为确定换流站直流场设备（包括电缆）的雷电绝缘水平,建立柔性直流工程换流站和各站直流进线段1~2 km输电线路电磁暂态仿真模型。根据线路电气结构参数确定输电线路绕击和反击电流值,雷电流采用双指数函数模型,杆塔塔头间隙闪络判据采用相交法,计算架空线路在雷电绕击和反击工况下换流站直流场设备和电缆雷电侵入波过电压。通过仿真计算,确定了换流站直流场设备和电缆雷电绝缘水平,同时计算表明,直流电抗器对雷电过电压有一定的抑制作用。     

单相配电网多用户通信中的频谱优化

提高配电网信道利用率、改善网络服务质量是配电网多用户通信系统的重要目标。讨论了在单相电力线条件下实现下行广播信道多用户频谱优化的方案,以及电力线多用户频谱优化问题的数学模型。给出了解决信号功率谱限制条件下的多用户频谱优化快速算法。在典型电力线信道环境下,比较了单用户和多用户传输性能。仿真结果表明,利用频谱优化的多用户传输能明显提高通信传输速率,对提高配电网通信性能具有重要的实际意义。     

交直流配电网可靠性对比

为探索高可靠性配电网的发展方向,首次就中压柔性直流配电网的可靠性进行深入研究。建立了换流站、直流变压器和直流断路器的可靠性模型,考虑直流负荷、备用电源和分布式电源的影响,对最小割集法进行改进使其同时适用于交、直流配电网的可靠性评估。以"手拉手"环状网络为例,对比了现有技术条件下交、直流配电网的可靠性。研究表明,现阶段直流配电网的可靠性低于交流配电网;随着直流负荷比例的增大,直流配电网可靠性将得到提高,但效果有限;直流断路器和直流变压器的高故障率才是制约现阶段直流配电网可靠性提高的关键因素。随着电力电子元件的发展,直流配电网的可靠性将逐步接近甚至超越交流配电网。