THE CALCULATION METHOD OF FLYWHEEL MOMENT OFINERTIA OF CRANE MECHANISM

The origin and substance of the tlywheel moment calculation method of inertia mo ment of crane mechanism are set forth comprehensively and systematically in this paper, that is, the nucleus or the focus ofmoment of inertia calculation is the problem of calculating convertible tlywheelmoment. It is much better for the calculation of flywheel moment of loading move mass of lifting, traveling and rotating mechanism using the low of conservation of energy, the theorem of kinetic energyfor that of radius - changing mechanism, and the law of conservation of energy for that of all parts of gearing mechanism.

考虑弯矩影响的含腐蚀缺陷X80管道失效内压的计算方法

通过非线性有限元方法研究了弯矩影响下含腐蚀缺陷X80管道失效内压与腐蚀缺陷深度、长度、宽度等参数的相关性,并给出相应的失效内压预测方法。结果表明:弯矩,腐蚀缺陷尺寸(深度、长度和宽度)等均会对含腐蚀缺陷高钢级管道的失效内压产生影响,给出的弯矩影响下含腐蚀缺陷高钢级管道的失效内压预测方法可以准确预测管道的失效内压,对实际工程具有指导意义。

预应力UHPC-RC无腹筋组合梁足尺模型抗弯试验及极限弯矩计算研究

为了解预应力UHPC-RC无腹筋组合梁(简称组合梁)的抗弯性能,以2座组合梁桥实际工程为背景,分别制作25 m长工字形组合梁及30 m长箱形组合梁足尺模型进行抗弯试验,研究组合梁在弯曲荷载下的裂缝发展形态、荷载~挠度曲线及不同截面高度应变等。结果表明:2种组合梁最终受弯破坏时,1条主裂缝快速发展为贯穿弯曲裂缝,组合梁裂缝细密;荷载~挠度曲线较为饱满,刚度折减较普通预应力混凝土梁明显推迟,结构性能更为优良;开裂前组合梁截面受力发展满足平截面假定,出现主裂缝后逐渐不满足平截面假定。为考虑组合梁截面在极限状态不满足平截面假定的情形,基于UHPC材料本构关系,提出采用体外预应力筋极限理论推导组合梁极限弯矩计算方法,并将该方法与平截面假定理论计算结果及试验结果进行对比。结果表明:提出的组合梁极限弯矩计算方法较平截面假定理论计算方法能更好地反映结构受力。

基于改进矩量法的风电机无源干扰快速计算

准确快速计算风电机的散射电场,是解决风电机无源干扰的基本前提。采用传统矩量法求解电大尺寸风电机散射电场时,需要极为庞大的计算资源导致难以求解。为此,考虑风电机工作时叶片的周期对称性以及风电机叶片大曲率、复杂的异形曲面,改进了传统矩量法中求解风电机无源干扰的面元剖分方法,引入基于曲面三角面元的矩量法基函数,并且利用叶片结构的对称性简化阻抗矩阵填充过程,准确快速计算出了风电机表面感应电流产生的散射电场,实现了风电机无源干扰的快速计算。为验证所提方法的正确性及有效性,开展了基于电波暗室风电机缩比模型实验,结果表明,该方法计算的结果与实验测量结果较为一致。以实际金风GW82/1500型风电机为例,将所提方法计算的不同方位角下风电机叶片无源干扰水平与传统矩量法相比,表明该方法与其吻合良好,所提方法矩阵元素计算内存减少了34.64倍,矩阵元素求解效率提高了37.95倍。为后续广域空间下风电场中大规模风电机阵列动态电磁散射理论研究奠定了理论与技术基础。

压力容器筒体在计及轴向力或弯矩作用下开孔补强方法

介绍了国内外标准中圆筒体常见开孔补强方法、补强原则和存在问题。基于大平板开小孔应力集中原理和开孔接管数值模拟,分析了筒体在不同方向应力比对开孔补强处应力集中的影响,发现了筒体应力比与应力集中系数的线性化规律。指出当前标准中计算方法基于纯内压工况,而实际中筒体会在弯矩或轴向力作用下改变筒体应力比,与内压下应力集中情况并不相同,如果不对现有方法进行修正,会带来安全风险和不合理设计。基于研究,提出基本解决思路、标准修订建议和适用于开孔率ρ≤0.2时的计算方法,并阐述了塔器、覆土式储存容器以及管壳式热交换器壳程等圆筒体在弯矩或者轴向力组合作用下开孔补强工程设计建议。

腐蚀管道极限弯矩的简便工程计算方法

针对腐蚀管道极限弯矩的工程计算问题,采用完好管道的极限弯矩和等深减薄管道的极限弯矩,应用腐蚀缺陷面积和等深减薄面积的比值,建立了腐蚀管道极限弯矩的估算公式。经分析计算和比较,提出了腐蚀管道极限弯矩的简便计算公式和方法,采用该方法计算18种工况的极限弯矩,其计算值和数值解的误差在-1.3%~1.05%。因此,简便工程计算方法能够较准确地计算对称腐蚀管道的极限弯矩,具有重要的工程意义。

普通螺栓群在压弯或拉弯下的受力分析

普通螺栓群在设计中,目前常采用简化计算方法,有一定的不足,对其在纯弯矩、偏心受压、偏心受拉作用下,分别进行受力分析,给出相应的计算方法,推导出了大偏压、大偏拉的精确计算公式及通用公式,在钢结构连接节点、矩形平板支座、钢柱脚节点等实际工程应用中可作为计算参考。

滑坡体内框架桩设计计算方法及工程应用研究

框架桩作为一种新型的重型支挡结构,由前桩、后桩、横梁和次梁四个部分组成,具有抗力大、变形小和经济性好等特点,可用于加固巨型滑坡等工点。本文将框架桩分解为前桩悬臂段、中部框架区段和桩基锚固段三个静定结构进行受力分析,依据微元受力建立平衡方程,结合边界条件推导了结构的内力理论计算公式,并与数值模拟、现场测试结果进行对比。结果表明:理论计算结果比数值模拟结果平均偏大20%,比现场测试结果平均偏大30%,理论计算结果偏于安全。框架桩其前桩弯矩沿竖向呈“W”型分布,后桩弯矩沿竖向呈“Z”型分布,横梁弯矩沿横向呈“半抛物线”型分布,结构最大弯矩分别位于前桩锚固点附近、桩梁节点附近,在设计过程中应加强节点设计。

一种驱动桥效率应用方法的研究

驱动桥效率随输入扭矩、转速的变化而时刻变化,为提高其在整车性能计算应用中的准确度,通过对驱动桥瞬态下系统阻力矩变化规律的探索,建立驱动桥阻力矩与输入扭矩、转速的变化公式,实现动态工况下驱动桥效率的精确计算。通过对现有几组驱动桥阻力矩结果准确度的验证,表明通过阻力矩法建立的驱动桥瞬态效率计算公式在简化系统计算难度的同时,提高了整车性能计算精度,并可推广到传动系其他系统效率计算中,也可简化驱动桥效率试验测点数量。

室内空气流动数值模拟的N点风口动量模型

为适应工程应用中快速、准确模拟室内空气流动的需要,提出N点风口动量模型,以简化描述利用计算流体动力学CFD方法模拟室内空气流动时百叶、多孔板类送风口的入流边界条件。百叶和多孔板风口的等温自由射流算例以及HESCO孔板类散流器在室内送风的算例和实验数据对比表明,N点风口动量模型可以较好地解决数值模拟室内空气流动的风口入流边界条件描述问题。

独柱墩梁桥倾覆破坏模式与计算方法研究

为弥补现有规范中以刚体转动为代表的抗倾覆计算理论的不足,在系统研究多座独柱墩梁桥倾覆破坏的基础上,总结独柱墩梁桥倾覆的4种破坏模式,提出独柱墩梁桥的倾覆破坏主要受支座挤出和箱梁整体滑移2种破坏模式控制,并形成了独柱墩梁桥抗倾覆破坏承载力实用计算方法及简化计算方法。通过2座独柱墩梁桥倾覆破坏实例验证采用实用方法和规范方法计算独柱墩梁桥抗倾覆承载力的正确性,并进行独柱墩梁桥抗倾覆影响因素分析。结果表明:现有规范中的倾覆计算方法以刚体转动为主,过大地估计了独柱墩梁桥抗倾覆能力;所提出的抗倾覆实用计算方法将独柱墩梁桥抗倾覆承载力分为端部支座抗倾覆和上部结构自重抗倾覆,可较好地模拟倾覆临界荷载;增大支座横向尺寸、减小支座厚度和加大端部支座间距可作为独柱墩梁桥的抗倾覆加固方法。

沉积物粒度参数内涵及计算方法的解析

沉积物粒度参数是描述粒度分布特征的基本统计量,包括平均粒径、分选系数(标准偏差)、偏度(偏态)和峰度(尖度)等。全面而深刻地解析了各个粒度参数概念的内涵,指出了认识误区;粒度分析在实践中有广泛的应用;介绍了两种基本的计算方法(图解法和矩算法),近年来前人在计算方法的应用上作出了很多改进,使求解过程变得更省时省力,还提高了可靠性和适用性;众多对比研究表明计算结果的相关性逐渐降低;粒度参数的分级与定性描述可以说明粒度分布的基本特征。

新型电磁随钻测量系统信道传输特性研究

电磁波随钻测量不受钻井液性质影响,因而优势得以突现,但其发展瓶颈在于信号传输距离短。论述了电磁波通道式MWD(measurement while drilling)传输装置信道计算的等效传输线法,分析了天线参数、激励源频率等参数的变化对检测电压的影响规律,并通过计算探讨了影响电磁波传输质量的因素。结果显示,地面检测电压随金属环长度增大而增大;温度是对电磁信号传输装置影响显著的一个参数,它能彻底改变电子元件的工作性能,使其丧失功能。因此,工程技术人员可利用等效传输线理论,合理地选择所用激励装置尺寸参数,从而达到优化天线尺寸的目的。

快速计算法向模螺旋天线的电特性

研究了一种计算法向模螺旋天线电特性的新方法.该方法采用了直线段对法向模螺旋天线进行划分,应用合成基函数及相对应的合成检验函数的矩量法对天线进行了模拟分析.用该方法对阻抗矩阵进行了降阶处理,使得求解矩阵方程所需的时间和所需存储量大大减少.计算结果表明,其电流分布和远场方向图与NEC计算结果吻合良好.

钢筋混凝土梁开裂弯矩不同计算方法对比分析

基于试验、理论及仿真分析研究了钢筋混凝土梁开裂弯矩不同计算方法的适用性.利用自主研制的反向加载试验设备完成了7根梁的受弯开裂试验;推导了双筋截面梁开裂弯矩求解的理论表达式;分析了梁开裂弯矩不同近似计算方法的异同;采用ABAQUS构建了试验梁的仿真分析模型,得到了梁开裂弯矩的仿真解.将不同计算方法得到的结果与试验值进行对比分析,结果表明:钢筋混凝土梁开裂弯矩不同算法的结果较实测值均偏大,其中仿真值误差最小;横向受力裂缝出现时,梁刚度并不发生突变,仅当裂缝贯通保护层且发展到一定程度时其刚度才降低;现有梁开裂弯矩近似计算公式更适宜于估算梁刚度第一个突变点对应的弯矩值.

FRP筋混凝土梁的挠度计算方法

在考虑不同的裂缝发展情况下曲率沿梁长度方向实际变化的基础上,提出采用"力矩面积法"计算FRP筋混凝土梁的挠度,给出了力矩面积第一定理及力矩面积第二定理的定义,绘制了荷载～挠度曲线。该方法克服了积分法与叠加法的不足,具有概念清楚、计算简单的特点。进行了6根GFRP筋混凝土简支梁的单调试验,将试验结果与计算结果进行对比,表明极限挠度值的计算结果与试验结果最大误差在10%以内,吻合良好。

预应力RPC箱梁开裂弯矩计算方法

预应力箱梁是现有活性粉末混凝土(RPC)桥梁的主要结构形式。以预应力RPC箱梁受弯性能为主要研究目的,应用ANSYS通用程序建立有限元模型,对RPC梁受弯过程的荷载-位移曲线、开裂、极限荷载等受力行为进行分析。有限元分析结果与试验结果吻合良好。应用有限元方法、以混凝土强度为参数的分析表明,RPC梁的初裂荷载、钢筋屈服荷载和极限荷载比普通混凝土梁可分别提高34.1%、34.3%和35.1%。对RPC箱梁开裂弯矩计算方法开展了分析。现行规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62-2004)算法中截面塑性影响系数r值不能准确反映RPC的材性,计算结果比试验值偏大较多,不宜采用;提出了预应力RPC箱梁开裂弯矩计算方法,其计算结果与多根RPC梁试验结果的比值为0.91~0.96,能满足工程计算精度的要求,可供预应力RPC梁设计计算参考。

火灾高温下钢筋混凝土梁桥非线性计算方法

针对受火时间、不同保护层厚度等多种工况进行了三侧整跨受火时钢筋混凝土简支梁桥的火灾高温反应分析.引入弦切角收敛标准,建立荷载因子非线性计算方法,分析了等荷载和变荷载条件下荷载因子的变化规律,研究了火灾高温下钢筋混凝土简支梁的跨中截面极限弯矩时变效应状况,将其计算结果与有限元方法做了比较.研究表明:荷载因子能明确反映出在外部荷载相等条件下,极限弯矩随时间的变化规律,以及外部荷载提供给此结构的有效度;钢筋混凝土简支梁桥极限弯矩随火灾时间的延伸近似呈二折线下降,随保护层厚度的增加呈线性递增关系;控制火灾时间,提高混凝土保护层厚度,可有效阻止结构火伤程度,因此,该方法可行.

三维有限元中提高由已知节点电位求场强计算精度的全域节点场强法

采用节点有限元方法求解节点位函数的精度较高,但基于节点位函数值在单元内求梯度计算场强的方法误差较大。为了提高由已知节点电位求解场强的计算精度,该文提出了一种全域求解节点场强的方法。该方法基于面矢量基函数,对电位的梯度方程进行离散,得到以全域场强为未知量,以节点电位为已知量的有限元方程。通过求解得到全域节点上的场强,充分利用了电位的整体分布信息,比在局部计算电位梯度获得场强的方法精度要高。在形成有限元方程过程中,对梯度项进行了转换处理,避免了求解电位梯度运算,直接利用节点电位值,从而完全克服了在局部区域计算电位梯度所带来的误差,有效提高了场强求解精度。所提方法不仅适用于静电场问题,也适用于其他已知场的标量位分布,求解矢量场强分布的问题。

基于模型参数估计技术的输电线路散射特性快速求解

在输电线路无源干扰研究中,经常需进行宽频带的线路散射场扫频计算,而当前各类算法每次只能计算单个频点,现有计算机硬件条件无法解决短波及以上宽频带计算问题。针对该问题,提出了利用矩量法求得若干采样点的散射场信息,将基于模型的参数估计技术应用于类似于输电线路的电大尺寸散射体频率响应内插求解的思想。以IEEE研究频段和调幅广播收音台站工作频段为例,分别建立输电线路无源干扰直线模型和线–面混合模型,结合矩量法求解出等间隔采样点的散射场,选择Padé有理函数对各频带的散射场进行插值,从而快速预测出输电线路散射场的频率响应近似值。研究表明,MBPE技术插值精度与采样点数量、位置有关,若采样点选择恰当,其全局极值最大相对偏差可不超过4%。