基于冲压CAE仿真技术的顶盖降本工艺研究

以某车型顶盖冲压工艺开发为例,按照传统冲压工艺设计无法满足小冲压线生产,通过对传统冲压工艺创新设计,并利用AutoForm数值模拟软件对新工艺进行分析论证,优化CAE分析的参数,使冲压CAE分析结果满足指标要求,最终使需要在大冲压线生产的零件实现在小冲压线生产,达到降本增效及绿色冲压生产的目的。

抽水蓄能电站甩负荷工况顶盖座环连接螺栓强度计算方法探讨

抽水蓄能电站机组启动频繁、运行工况复杂,国内外出现过多次顶盖座环连接螺栓断裂失效,发生水淹厂房的事故,影响了人员和财产安全。甩负荷工况为顶盖螺栓计算中的控制性工况之一,该工况下顶盖荷载的准确计算直接关系到螺栓强度计算的结果。本文通过某抽水蓄能电站顶盖和座环连接螺栓强度复核计算的实例,对计算方法等进行了探讨,提出了以现场实测数据为基础,进行CFD(计算流体力学)计算,并进行相应修正的方法。该方法兼顾了计算的时长和准确性,具备一定的工程实用性,可供行业参考。

热辐射特征参数对快堆锥形顶盖空间换热特性影响的研究

池式钠冷快堆的钠池内充满高温液态钠,其上方覆盖有氩气,高温液态钠主要通过辐射换热及对流换热的方式向快堆主容器上部结构及氩气空间传递热量,其换热特性及其影响因素十分复杂。辐射发射率及液态钠蒸发形成的气溶胶层对主容器上部结构的热工水力特性会造成一定影响。因此,为保证主容器上部结构在不同温度载荷下的安全性与稳定性,十分必要获取不同辐射发射率及不同气溶胶层分布下的温度分布。本研究建立大型池式钠冷快堆主容器上部锥形顶盖空间(以下简称“锥顶盖”)数值计算模型,开展数值模拟计算,得到不同发射率及气溶胶层厚度影响下锥顶盖的温度场。研究结果表明,发射率越高,锥顶盖斜肩及氩气空间温度越高;当气溶胶层存在于靠近钠液面的高度范围时(0~0.2 m),增加其厚度可使氩气空间局部温度升高,但对锥顶盖斜肩温度影响有限。发射率增高53%,则辐射换热量增加31.47%,格拉晓夫数(Gr)减少19.29%,辐射换热效果增强,自然对流效果减弱;气溶胶层高度由0增加到0~0.1 m时,对辐射换热量的吸收增加22.68%,格拉晓夫数(Gr)减少19.29%,气溶胶层高度由0~0.1 m增加到0~0.2 m时,透过气溶胶层的辐射换热量减少了0.04%,格拉晓夫数(Gr)增加了0.9%,辐射换热效果减弱,自然对流效果加强。

水泵水轮机顶盖螺栓强度特性研究

顶盖连接螺栓是水泵水轮机最重要的螺栓连接之一,若是发生疲劳断裂可能会导致水淹厂房的严重事故。本文以某水泵水轮机双法兰顶盖-顶盖螺栓-座环多体系统为研究对象,基于流固耦合算法将转轮上冠间隙腔内压力映射到顶盖过流面上,定量分析了顶盖轴向水推力和预紧力对联接螺栓强度特性的影响。发现由于双法兰刚度不均导致螺柱承受较大的弯曲应力;顶盖圆周方向刚度不均导致96个螺柱承受的总拉力、工作载荷、螺柱的夹紧力和相对刚度沿圆周方向周期性变化,且其变化幅度较大。随着顶盖轴向水推力的增大,各个螺柱的相对刚度基本不变;随着预紧力的增加,各个螺柱的相对刚度减小,且预紧力越大,相对刚度减小的幅度越慢。研究成果可为蓄能机组顶盖螺栓的设计提供参考。

幂律流体顶盖驱动流中的颗粒运动

采用扩散界面格子Boltzmann模型研究了圆形颗粒在幂律流体方腔流中的运动,重点分析了初始位置、幂律指数、颗粒大小对圆形颗粒在幂律流体顶盖驱动流中的运动的影响.数值结果表明不同初始位置的圆形颗粒最终均能稳定在极限环上运动.不同幂律指数的幂律流体对圆形颗粒运动的极限环有明显影响,对于剪切增稠流体,颗粒的运动速度明显增大,极限环半径明显缩小;对于剪切稀化流体,左下角和右下角的次级涡收缩,极限环向方腔的右下角移动.圆形颗粒较小时,颗粒的运动速度较快,运动半径较大,运动轨迹更接近流体的流线;圆形颗粒较大时,受到边界的限制,极限环半径较小,运动速度较慢.此外,还讨论了颗粒对顶盖驱动流主涡涡心位置的影响,颗粒会将主涡涡心推向远离颗粒的方向.

基于虹吸原理的水轮机顶盖排水系统优化

水轮机顶盖排水系统是机组安全、稳定运行的核心。当机组主供水方式为顶盖取水时,顶盖部分会出现漏水量大、潜水泵启动时间长、设备损耗率高的问题,同时会带来水淹厂房的风险。对此,从苗尾电站的实际运行情况出发,提出改造方案,并与改造前的运行情况进行对比分析。结果表明,改造后顶盖虹吸排水系统的耗电成本仅为改造前的0.976%,且改造成本短期内即可收回,同时,改造使水轮机顶盖排水效率提升84.2%。此次改造降低了设备的运维费用、延长了设备的使用寿命、显著提升了排水效率,为机组的安全、稳定运行提供了保障。

水轮机顶盖液位计卡阻原因分析及处理

水轮机顶盖排水系统采用的浮球连杆式液位计在实际运行中常发生卡阻,经过分析发现卡阻的主要原因为液位计连杆在启主泵液位处集中结垢或聚积污渍所致;通过改进液位计的设计制造、优化顶盖排水系统控制程序、加强设备检修维护工作,可有效降低顶盖排水系统液位计发生卡阻的概率,从而保障水轮发电机组的安全可靠运行。

预紧力幅值及不均匀分布对水轮机顶盖及螺栓影响分析

水轮机组联接螺栓的工作状态对水轮机组的稳定运行起重要作用。该文根据预紧力施加准则,在一定范围内选择多组工况,研究分析不同预紧力作用下,水轮机顶盖结构的变形规律和联接螺栓的应力特性。结果表明:施加335 k N预紧力时,顶盖最大变形为2.53 mm、内顶盖联接螺栓最大应力为91 MPa,施加945 k N预紧力时,顶盖最大变形为2.31 mm、内顶盖联接螺栓最大应力为238.5 MPa,螺栓应力均小于其承载极限;预紧力越大,则顶盖变形越小、螺栓承受应力越大,且螺栓的最大应力集中分布在其与顶盖法兰把合面附近。

水轮机顶盖螺栓预紧力的非线性超声检测研究

水轮机顶盖螺栓服役时承受复杂载荷的作用易发生安全事故,因此对顶盖螺栓的预紧力检测已成为保障水轮机安全运行的必备手段。针对目前尚缺少顶盖螺栓超声应力检测仿真、轴向应力分布对检测的影响等问题,引入有效应力系数并提出螺栓预紧力的非线性超声检测方法。即首先建立顶盖螺栓的应力超声检测有限元模型,通过静态分析得到螺栓的轴向应力分布特征及预紧力和夹持距离对分布特征的影响,从而得到有效应力系数的表达式;再通过不同预紧力下的超声波传播的仿真,标定有效应力系数;最后使用标定公式进行螺栓预紧力试验,测量结果误差在±4%以内,证明了该顶盖螺栓预紧力超声检测方法的可靠性。

基于车身轻量化的玄武岩纤维汽车顶盖设计与分析

汽车轻量化不仅有利于降低环境污染,而且还能够提升汽车的安全环保性能,为研究新型复合材料玄武岩纤维应用于汽车零部件可以优化性能、减轻质量,该文以玄武岩纤维复合材料来设计汽车部件之一的车顶,并运用ABAQUS对其进行仿真分析,对比其性能相较于其他轻量化材料和金属材料的优劣。该分析可为新型复合材料应用于汽车零部件设计提供参考。

玻璃纤维掩蔽部顶盖构件抗爆炸性能分析

针对目前掩蔽部在搭设及使用期间存在的一些问题,研制了一款新型高抗力装配式玻璃纤维增强复合材料构件,用于搭设掩蔽部顶盖。通过爆炸试验和数值模拟的方法,验证了该构件研制的可行性;根据爆炸荷载作用下构件的动态响应和冲击波在构件中的传播规律,探究了其抗爆炸冲击性能。研究发现:构件在多次爆炸荷载作用下,可以通过发生较大塑性变形起到耗能缓冲的目的,具有良好的抗爆炸冲击性能;该构件可用于覆土条件下抵御155 mm榴弹直接命中的防护工事,满足高抗力的设计要求。

混流式机组顶盖座环把合螺栓失效分析

混流式水轮发电机组顶盖座环把合螺栓是紧固座环和顶盖的重要部件。本文通过对顶盖座环把合螺栓的制造质量、安装质量进行检测与分析,阐明了某混流式水电厂水轮发电机组顶盖座环把合螺栓断裂故障的原因:①螺栓质量不合格,螺栓本体结构形式设计不合理,螺栓显微组织中存在网状铁素体,力学性能不合格;②螺栓安装预紧力不足,顶盖座环把合螺栓安装伸长值低于设计要求,导致螺栓在机组运行中可能松动;③机组振动超标严重,在螺栓服役过程外加载荷造成螺栓松动。

水轮机顶盖螺栓疲劳裂纹的超声监测技术

水轮机顶盖螺栓是水轮机的重要部件,其可靠性对水电站运行安全至关重要。超声检测被广泛应用于螺栓疲劳裂纹的检查。但常规的计划检修无法杜绝螺栓的疲劳破坏,为了有效监测运行状态下的顶盖螺栓裂纹和损伤情况,本文提出了一种螺栓状态检修方案,通过螺栓超声监测传感器的开发及对反射信号的数字处理与分析,实现了水轮机顶盖螺栓疲劳裂纹的原位监测,为水电站的长期运行提供了安全保障。

客车顶盖蒙皮与侧围蒙皮平整度提升的结构优化

介绍客车顶盖蒙皮与侧围蒙皮平整度的结构优化设计方案,结合实际可操作的生产工艺,实现顶盖蒙皮与侧围蒙皮平整度的质量提升。

汽车顶盖回弹补偿及精度提升研究

以某汽车顶盖为例,利用AutoForm软件为分析工具,描述了CAE分析的设置条件及回弹补偿的方法,通过选取关键点夹紧的方式对回弹结果进行确认,优先对制件主型面进行回弹补偿,再对四周法兰边的回弹进行补偿。对于实际制件尺寸超差问题,进行CAE分析结果与实际制件的虚实验证,通过调整回弹补偿量的方法进行模具整改,使制件尺寸合格率达到客户要求。

金属顶盖封装芯片的翻新识别方法及应用

随着对电子产品的可靠性的要求越来越高,对芯片假冒翻新更是零容忍。传统的假冒翻新判断方法和判据更多的是针对塑封器件,带金属顶盖封装芯片的翻新识别方法和依据尚属于行业空白。基于带金属顶盖芯片封装结构、破坏性物理分析和相关行业标准,制定了一套针对带金属顶盖封装芯片的翻新识别方法。同时,根据以往翻新识别工作中的案例,发现90%以上带金属顶盖封装芯片可以通过热界面材料的轮廓、类型和颜色进行翻新识别。这些成果为翻新芯片的识别提供了十分重要的工程手段,且为电子产品制造可靠性提升奠定了坚实的技术基础。

抽水蓄能电站顶盖螺栓应力分析

抽水蓄能机组工况变化复杂,顶盖在运行过程中受到复杂的水推力作用,会使顶盖螺栓的应力发生变化,特别是在机组甩负荷过程中,螺栓的受力特性直接关系到机组的运行安全,因此,有必要全面了解顶盖螺栓在典型工况下的应力水平。本文利用电阻应变测量法,在抽水蓄能电站顶盖螺栓的中间截面布置应力测点,测试螺栓在预紧状态、甩50%负荷、甩100%负荷工况下的应力。结果表明,顶盖圆周方向上的螺栓受力不均匀,螺栓在安装后预紧存在损失的现象;机组甩负荷过程中,螺栓受到一定的弯曲载荷,在顶盖合缝面处的螺栓的应力幅值最高。

基于原型振动测试的水轮机顶盖螺栓疲劳分析

以国内一大型高水头水电站为例,对水轮机顶盖振动展开变负荷稳定工况、开停机工况以及甩负荷极端工况下的原型测试和分析;建立顶盖及螺栓的有限元模型,结合实测振动数据与有限元动力分析,反演了顶盖水压脉动荷载;运用线性疲劳累积损伤理论和雨流计数法,结合机组1 a内的实际运行方式,分别进行了年正常运行工况和甩负荷极端工况下顶盖螺栓的疲劳分析.计算结果表明:100 MW稳定负荷工况时顶盖水压脉动荷载双幅值约为19.3 m水头,为机组额定出力工况(600 MW)的5.6倍;同一工况下顶盖螺栓的破坏循环次数随存活率增大而出现较大程度降低,100 MW稳定负荷工况下存活率由95%增大至99%时,顶盖螺栓的破坏循环次数则由6.488×10^7次降低到2.415×10^7次,降幅为62.8%;考虑99%的存活率标准,甩负荷工况下的顶盖螺栓破坏循环次数为7.494×10^5次,仅为各稳定工况下螺栓疲劳寿命的3%~5%.

水轮发电机组顶盖振动及运行稳定范围探究

顶盖振动幅值属于水轮发电机组安全运行的重要控制参数,将国内某18MW混流式水机作为分析对象,调查其顶盖振动现状,发现5~7MW和11~13MW工况不满足要求。设置水平螺杆式千斤顶未能有效改善振动情况,随后改为刚度加固措施,符合要求的工况扩大至10~18MW。综合考虑水机室噪声、顶盖振动幅值等各项因素,在不同水头下,通过试验划定出机组的稳定运行工况范围。

低水头大流量混流式水轮机顶盖振动研究

为解决低水头大流量混流式水轮机运行稳定性问题,景洪电站结合现有条件,开展了顶盖泄压管节流、顶盖强迫补气、调速器开机规律优化等措施,主要阐述顶盖泄压节流、顶盖强迫补气和调速器开机规律对水轮机运行稳定性的影响。