基于Von Mises应力的预应力钢结构拓扑优化设计

为预应力钢结构设计获得最优拓扑构型和索力值,以结构拓扑和索力值为设计变量,以Von Mises应力为约束条件,建立了以结构质量最小为目标函数的数学优化模型.在求解方法上,首先以结构储存应变能最小(刚度最大)确定施加在结构上的索力值,然后采用渐进结构优化法删除低Von Mises应力单元实现结构的拓扑优化以减轻结构质量.算例结果与相应体系受力性能相吻合.     

电缆长度对采煤机变频调速系统性能影响的研究

为了研究长电缆对采煤机变频调速性能的影响,对不同长度牵引电缆进行了加载试验。理论分析和试验研究表明,输出电缆对变频器和电动机的影响与电缆长度有密切关系,随着电缆长度增加,其不良影响明显加剧;可通过优化变频器参数改善电动机负载能力,利用滤波器有效抑制变频器输出谐波,从而减小长电缆对采煤机变频调速系统性能的负面影响。     

漂浮式光伏电站漂浮方阵多点系泊特性研究

位置的稳定性对光伏电站的发电效率和生产安全有着重要影响。漂浮式光伏电站漂浮方阵在风、浪、流的作用下易发生移动和旋转,而采用多点系泊系统可有效限制漂浮式光伏电站的过大偏移。以尺寸为170 m×170 m的漂浮方阵为对象,采用静力分析的方法对该方阵在多点系泊系统中的锚泊线张力及方阵偏移量进行了系列研究,得出了张力及偏移量与水平跨距、系泊密度间的规律。相关成果可为漂浮方阵多点系泊系统的设计提供参考。     

耦合效应下压力型锚索锚固机理的拟静力分析

为了更加精确地对地震作用下软弱岩土体中压力型锚索抗震性能进行理论研究,基于长期荷载作用下钢绞线的材料松弛现象,推导了锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应下锚索预应力表达式和预应力损失量表达式;结合地震作用效应的拟静力等效法、Mindlin问题解和积分简化方法,推导了砂浆体在圆形均布荷载作用下压力型锚索锚固段的等效压应力表达式和等效剪应力表达式。通过案例分析可知:锚索预应力初期损失较大,中期损失稳定,至后期基本保持不变,预应力损失速率是递减的;压力型锚索锚固段砂浆体的等效应力主要集中在承压板0.5 m的范围内,等效应力最大值不在承压板与砂浆体的接触面上,而在承压板0.1 m的范围内。该研究成果丰富了压力型锚索抗震设计理论研究内容,可为深化压力型锚索抗震机理研究提供一定的理论依据,也可为合理考虑压力型锚索加固边坡的抗震设计提供有益的参考。     

索承式桥梁吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估

根据吊索镀锌钢丝腐蚀疲劳破坏特点,把镀锌钢丝腐蚀疲劳纹形成和扩展过程分解成镀锌层腐蚀失效、蚀坑萌生、蚀坑形成、短裂纹扩展、长裂纹扩展和断裂破坏等阶段,建立各阶段时间表达式,得到镀锌钢丝疲劳寿命表达式,提出基于断裂力学的吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估研究结果方法。通过算例分析复杂运营条件下腐蚀环境和应力幅等因素对吊索钢丝腐蚀疲劳寿命的影响,研究结果表明：吊索钢丝腐蚀疲劳寿命主要由钢丝镀锌层腐蚀、蚀坑发展和短裂纹扩展等3个阶段组成,为了准确地评估吊索腐蚀疲劳寿命,需要掌握大桥的运营环境和交通荷载。     

钢主缆与CFRP主缆悬索桥力学性能及极限跨径研究

运用解析法研究了在现有材料强度的基础上,钢主缆和CFRP主缆悬索桥的极限跨径。结果表明,跨径超过4 500 m后,钢主缆悬索桥的主缆直径将急剧增大,恒载所占比重超过全桥总荷载的95%,不宜采用;而CFRP主缆悬索桥在跨径超过5 000 m后,主缆面积仍能保持平稳增长,且远小于相同跨径下钢主缆所需面积,可行性高。此外,分别对主跨为1 500、2 000、3 000、4 000和5000m的钢主缆和CFRP主缆单跨悬索桥进行试设计,并对主缆、锚锭及桥塔受力、活载作用下的加劲梁挠度等力学性能进行了对比分析。得出:2 000 m以下的悬索桥钢主缆具有优势,而3 000 m以上的悬索桥采用CFRP主缆是可取的。     

关于提高本地网光缆线路维护质量的研究

光缆区别于传统的电缆,具有传输损耗低、传输距离长、原材料丰富、成本低廉等特点。早先光缆在传输网络中应用,主要存在于干线。而随着应用技术越来越成熟,人们对高速率、高带宽的网络需求,本地网也开始大规模的光缆网络建设来替换传统的电缆网络。随着光纤到户的技术应用,光缆在本地网中的应用越来越普及,规模越来越大。其建设速度也可谓是“大跃进”式发展。因此给后期的维护带来了很大的问题。文章就本地网光缆线路在建设中的问题、维护的难点,以及如何提高本地网光缆线路维护质量提出合理化见解。     

柔性后缘单索传动机构的设计与分析

为满足柔性后缘结构空间的限制条件,设计一种用于驱动柔性后缘变形的单索传动机构.建立基板和单索耦合的非线性微分方程,给出了求解方法和具体算例.分析结果表明:所设计的单索传动机构可以实现后缘结构在0°和20°偏角范围内的任意变形,偏转角和驱动力之间以及偏转角和索位移之间均具有较好的线性关系;索施加在各个限位滑轮上的压力随着后缘偏转角的增加而增大,作用在限位滑轮的最大压力仅为输入力的20%左右.所研究的成果可为柔性后缘的驱动结构设计提供一定的理论依据.     

基于行波法的10kV电缆单环网在线故障定位系统

针对电缆单环网故障定位问题,本文以行波理论为基础,对10kV电缆单环网在线故障定位系统进行研究。通过对电缆单环网结构进行分析,将单环网分为不同级别的T型组合单元,对每个T型电缆单元提出具体测距原理及算法,同时对所有的T型单元依次进行测距并统计分析测距结果,汇总后得到单环网的测距结果,并利用电力系统仿真软件(power system computer aided design,PSCAD)对T型单元故障进行仿真,仿真结果验证了算法和判据的可行性与正确性;最后对电缆单环网在线故障定位系统的硬件和软件进行设计。该系统可以实现对10kV电缆单环网故障的在线监测和定位,与其他测距装置相比,可以快速准确地找到故障点,从而减少停电检修时间,确保供电可靠性,有利于提高经济效益。     

电缆转移阻抗测量方法及实践

转移阻抗是衡量外部电磁场能量透过电缆屏蔽层的特征参数.介绍了测量转移阻抗的三同轴方法,探索了并联铜带分流和扁钢分流的测量方法,得出了利用分流物可以增强电缆屏蔽效能的结论.