猫头塔结构自振周期研究

以目前输电线路中常用的猫头塔为研究对象,采用有限元软件SAP2000为分析工具,对不同塔高、不同塔头宽度、不同根开的猫头塔进行模态分析,根据分析结果得到输电塔线体系中铁塔沿纵向与横向的第1阶自振周期计算公式。     

SiO2光子晶体结构色薄膜的制备与光学性能研究

为了研究结构色薄膜在不同条件下的带隙性能,采用改进的St?ber法,制备不同粒径的亚微米级别单分散SiO_2微球,并利用垂直沉积自组装方法在载玻片表面制备出以SiO_2为结构基元的光子晶体结构色薄膜。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计对微球及薄膜的形貌与光学性能进行分析。结果表明:在微球合成过程中,随着反应温度的升高,SiO_2微球粒径逐渐减小;通过自组装制备的结构色薄膜,其光子带隙随着SiO_2微球粒径的增大而发生红移。进一步研究发现,随着入射光与光子晶体结构色薄膜法线夹角的不断增大,光子带隙所对应的中心波长变短,发生蓝移。     

基于MRT-LBM大涡模拟的桥梁气动参数数值仿真

为有效模拟桥梁结构的高雷诺数绕流及拓展格子玻尔兹曼方法（Lattice Boltzmann Method,LBM）在桥梁抗风中的应用,将动态Smagorinsky亚格子涡黏性模型嵌入到多松弛时间格式的LBM中。在LBM中,亚格子涡黏性通过网格滤波和检验滤波两次滤波求得,网格滤波以LBM的格子网格为滤波尺度由LBM的局部非平衡矩直接完成,检验滤波在更大尺度上采用有限差分求解。利用亚格子涡黏性修正LBM的运动黏性,构造了一种可以模拟钝体高雷诺数绕流的LBM大涡模拟方法—MRT-LBM-DSM。采用MRT-LBM-DSM结合LBM的移动边界技术对苏通大桥主梁断面的静力三分力系数和气动导数进行了仿真计算。数值模拟结果证明MRT-LBM-DSM可以准确预测湍流流动,可以用于桥梁主梁断面的高雷诺数绕流仿真和计算主梁断面的气动参数。     

输电塔线结构体系除冰新方法

针对当前除冰方法的除冰效率、适用性无法满足输电线路对高效、适用除冰方式的需求,提出一种新的除导线覆冰的方法:假设在无外荷载时,覆冰与导线紧密结合,建立冰-线组合结构输电塔耦联模型,导出耦联模型的运动方程。对耦联模型中的冰-线组合结构施加与覆冰自振频率接近的激振力,由于覆冰自振频率远离导线自振频率,基于共振原理,使激振力作用下的覆冰破碎脱落,而导线完好,从而求出运动方程的解析解,并获得新的基于共振理论的输电线路除冰方法。     

基于流固耦合的风力发电机周围流场特性分析

为了提高风能利用效率,合理设计风电场,基于ANSYS Workbench有限元仿真平台以水平轴风力发电机为研究对象,在额定工况条件下对风力发电机周围流场特性进行了流固耦合分析,得到了风力发电机尾迹及叶片附近旋转域流场的风速、风压分布.结果表明:在风力发电机后不同距离的截面处,其湍动能沿竖直方向均呈现“M”型变化趋势;在水平方向上,部分流经叶片的空气产生了旋转,并具有向四周扩散的现象;在叶片旋转域中,沿叶片径向其风压与风速不断增大.     

SMA阻尼器在输电塔-线体系中的风振控制研究

输电塔-线作为风敏感结构，易受到风荷载的影响而发生破坏，有必要采取控制技术来减少危害。本文采用新型SMA阻尼器布置在输电塔-线体系上进行风振控制。使用有限元软件建立输电塔-线体系模型。基于MATLAB软件，采用线性自回归滤波器法模拟随机脉动风荷载的时程样本。根据SMA阻尼器的减振原理和工作方式，设计六种不同的布置方案，并分别进行风振响应分析，提取不同方案下塔顶加速度和位移时程，并模拟三种风速的风荷载，进一步分析不同方案下的减振效果。根据阻尼器本身的结构与材料，对阻尼器进行参数分析，改变阻尼器的弹簧刚度、铅块厚度、SMA丝材料，并分别分析效果。结果表明：在方案中，在塔头上布置阻尼器对塔顶位移控制效果最好，沿塔身布置阻尼器对塔顶加速度控制最好。在弹簧刚度在500 N/mm时取得最佳减振效果、铅块厚度为7 mm时可以取得最佳减振效果。