大型风力发电机组塔顶法兰应力集中因数的有限元分析

塔顶法兰疲劳强度和寿命对大型风力发电机的安全运行有重要影响,法兰关键部位应力集中因数则是影响法兰疲劳强度的关键因素。基于大型风力发电机组塔顶法兰受力理论,结合有限元分析方法,对某大型风力发电机组塔架塔顶法兰应力集中因数进行分析,为实际工程提供指导。     

大跨钢-混凝土组合楼盖的优化设计

针对大跨度钢-混凝土组合楼盖的经济适用工况和优化方向，以重要参数为基础，对大跨钢-混凝土组合楼盖的优化设计问题进行研究.在优化分析时，以组合楼盖的经济等效用钢量为目标函数，变量包括钢梁截面尺寸、钢梁间距和混凝土翼板厚度等8个参数，约束条件服从塑性设计理论、规范规定和工程经验.在不同跨度和可变荷载下，利用广义简约梯度(GRG)算法求解获得经济等效用钢量最小的组合梁截面.根据优化结果，跨度小于60 m、可变荷载小于6 kN/m²的组合楼盖能够有效地发挥组合结构的组合作用，具有较好的经济效益.对于传统组合楼盖经济适用性不强的超大跨楼盖，从提高腹板承载效率的角度，可以使用波形钢腹板组合楼盖体系，考虑张弦梁受力高效的优点提出新型弦支组合楼盖体系.     

高能球磨搅拌叶片尺寸的变化对粉体粒径的影响

采用卧式高能搅拌球磨机制备超细粉体,并探究在球磨过程中,不同尺寸的叶片与粉体球磨粒径的关系.使用离散元仿真软件(EDEM)模拟和计算在不同尺寸的搅拌叶片下,球磨过程中球磨介质相互碰撞所产生的作用力,并分析其对粉体粒径的影响.实验结果显示:在叶片尺寸长为120 mm,宽8 mm,球磨转速1 200 rpm以及球料比为15∶1的条件下,球磨90 min后,硅粉粒径由10μm减小到0.32μm,粉体粒径的减小幅度最大,粉碎比为31.3.通过EDEM仿真模拟可以计算出此球磨过程中,球磨介质之间碰撞产生的法向力和切向力达到最大,分别为13.5N和11.1N.     

传统纤维模型的一些新发展

纤维模型是结构体系模拟技术发展中的重要里程碑,它具有简单、高效、通用的特点,近年来得到了广泛应用,但其基本假定决定了其在许多结构体系关键效应的模拟方面存在显著缺陷。该文综述了研究团队近7年来针对若干体系计算的关键难点对传统纤维模型进行的大量改进和发展工作。首先在通用有限元程序MSC.MARC平台上开发完成了传统纤维模型并将其拓展至组合框架结构的模拟。随后针对四个体系模拟的关键难点,包括组合框架的楼板空间组合作用、核心筒连梁的非线性剪切和滑移效应、构件端部锚固纵筋滑移效应和钢筋混凝土梁柱构件开裂全过程行为,在对机理和规律充分研究的基础上,分别提出了考虑楼板空间组合作用的纤维模型、考虑剪切和滑移非线性的连梁纤维模型、考虑端部锚固纵筋滑移效应的纤维模型和裂缝宽度全过程定量预测的纤维模型等四个新型纤维模型。这些模型既保持了传统纤维模型的优点,同时能够较准确地考虑上述复杂效应,模拟结果得到了大量试验数据和精细有限元的充分验证。基于上述成果,团队同时开发了一套涵盖钢筋混凝土结构、钢结构以及组合结构等工程常用结构形式的非线性分析程序COMPONA-MARC,为结构体系的精细化模拟提供了强大的平台和工具。     

海上风机单立柱三桩基础灌浆连接段轴向承载力试验研究

结合某海上风机单立柱三桩基础,对海上风机灌浆连接段进行轴向承载力试验。共设计四个试验模型,包括两个带剪力键的模型和两个无剪力键的模型。试验结果表明:带剪力键的模型承载力和延性比无剪力键的模型显著提高;受过疲劳荷载的带剪力键模型虽然延性有一定降低,但其承载力仍与未受过疲劳荷载的模型相当。该文还讨论了UK规范、API规范和新旧DNV规范建议的四个灌浆连接段轴向承载力经验公式。各公式之间的对比表明,它们都存在一定的缺点:API规范公式和旧版DNV规范公式形式还不太成熟,而UK规范公式和新版DNV规范公式试验数据参数范围不全。因此,该文最后建议提出一个灌浆连接段界面抗剪强度的新公式,以适应更广泛的工程应用条件。     

兆瓦级风机主机架强度分析及优化

本文基于SolidWorks的Simufation与ANSYS软件,对某兆瓦级大型风力发电机组主机架进行极限静强度和疲劳强度分析。并对其进行改型设计、优化结构,摸索出一套对主机架进行快速优化设计的方法,为风机设计提供一定的参考。