MS-Spring在无锡电力通信网中的应用

地区主干通信网是承载大量地区电力业务的重要传输平台,二纤双向复用段保护(MS-Spring)方式是否正确使用将影响通信通道保障能力。文章首先从工作原理和技术特性两方面诠释了MS-Spring的保护机制,再以无锡电力通信地区干线网的实例分析了MS-Spring保护方式下业务通道中断的原因和调整方案,提出应用中需要关注的几项工作,强调只有正确掌握、应用得当后,才能保证故障下业务通道受MS-Spring环网自愈保护,为电网安全运行提供技术支撑和保障。

考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解

为反映外荷载下盾构隧道相邻环间张开和错台,提出考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解答。首先,引入纵向梁-弹簧模型模拟盾构隧道纵向受力变形,其中采用Timoshenko短梁考虑隧道环段变形,引入转动和剪切弹簧分别模拟环间接头转动与错台。其次,构建弹性地基上纵向梁-弹簧模型的有限差分方程,以解决环间接头-管环非连续变形求解问题,并推导外荷载下既有盾构隧道的纵向变形公式。最后,建立新建隧道上穿和下穿引起既有盾构隧道的纵向变形解答,并与新建隧道上、下穿越工程案例及现有理论方法对比验证。研究结果表明:所提方法预测的隧道位移与Timoshenko连续梁模型,协同变形模型和实测数据均具有较好的一致性,但所提方法得到的环间错台略低于Timoshenko梁模型和协同变形模型;所提方法可考虑环间接头的影响,得到的隧道位移曲线呈现既不光滑也不连续的特征,其中环段变形以刚体位移为主,而环间接头主要发生转动和错台;而基于现有理论所得盾构隧道纵向位移均为连续曲线,无法反映环间接头的真实转动与错台位移。

弹簧蓄能密封圈中蓄能弹簧的有限元计算及等效建模研究

弹簧蓄能密封圈是一种性能优良的密封装置,其中的蓄能弹簧可以为密封圈提供初始密封压力,起到辅助密封的作用。但目前对弹簧蓄能密封圈的研究多是在有限元软件中建立二维轴对称模型进行仿真实验,对蓄能弹簧的力学特性和建模计算方法的认识尚有不足。为实现不同结构的弹簧蓄能密封圈的参数化仿真设计,推导环形蓄能弹簧的空间曲线参数方程,建立双层螺旋蓄能弹簧的三维有限元模型,并仿真分析其力学特性。定义蓄能弹簧的内侧刚度和外侧刚度,研究弹簧不同结构参数对其刚度的影响。结果表明,弹簧的厚度和弹簧截面外径对刚度的影响较大,而弹簧中径和匝数对刚度影响可忽略不计。提出轴对称等效模型的建立原则,建立轴对称等效模型的经验公式,为弹簧蓄能密封圈的参数化仿真设计提供了参考。

考虑温度影响的非对称蓄能弹簧密封圈密封性能研究

针对一类非对称蓄能弹簧密封圈,利用有限元方法分析不同温度下密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙对密封性能的影响,并结合正交试验法对密封圈结构进行优化设计。研究结果表明:随着温度的升高,线接触压力和有效密封长度逐渐增加,峰值接触压力逐渐降低;随着圈长的增加,线接触压力单调增加,有效密封长度单调减小,而峰值接触压力表现出先增加后减小的非线性变化趋势;随着内外唇长差值的增加,线接触压力、有效密封长度和峰值接触压力均存在极值点;在给定温度下,主要设计参数对线接触压力和有效密封长度的影响程度依次为密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙,对峰值接触压力的影响最为显著的设计参数是内外唇长差值,其次是竖向间隙。

适用于城市轨道交通车钩装置的液压油-环簧缓冲器特性分析

[目的]目前城市轨道交通车钩装置普遍应用胶泥缓冲器或气液缓冲器,而这两种缓冲器存在内高压易导致介质泄漏。液压油-环簧结构缓冲器可避免因密封问题而引起的泄漏问题,但需分析其对于城市轨道交通车钩装置的适用性。[方法]基于液压油-环簧缓冲器的结构,分析了其压缩过程的受力情况、稳态压缩性能和冲击性,通过仿真分析模拟了车辆冲击试验。[结果及结论]液压油-环簧缓冲器可以承受速度为4 m/s(15 km/h)的稳态压缩,通过了8 km/h以下速度的冲击试验,完全适用于城市轨道交通列车。

并联式缓冲器设计及缓冲特性分析

为了减小发射装置工作时产生的巨大瞬态冲击,提出一种以环簧为主要缓冲结构的并联式缓冲器。环簧在承受冲击的同时还可以消耗部分冲击能量,具有良好的缓冲性能。此外,环簧还具有较高的耐久性和稳定性。可以实现装置的轻量化、小型化和可靠性要求。首先考虑了环簧的运动学特征和计算公式,得到环簧的位移与受力之间的关系。通过对环簧的材料特性和几何参数进行分析,确定了合适的环簧刚度和阻尼系数,以实现最佳的缓冲效果。此后,建立了环簧缓冲器的数学模型,并进行了仿真模拟,得到了缓冲器环簧位移与时间、力与时间的历程。对缓冲器进行了缓冲特性分析,得到缓冲器在不同时间段内的缓冲力和位移的变化情况。这些分析结果有助于评估缓冲器的性能,进行必要的优化和改进。

弹用减压器参数敏感性分析

针对弹用减压器产品的高可靠性的需求,对减压器关键零部件,识别关键设计参数弹簧刚度和胶圈摩擦力。针对减压器的出口压力数据构造了响应面模型,并结合性能响应与技术指标阈值的关系建立极限状态函数,采用蒙特卡洛仿真抽样的方法获得减压器在贮存条件和使用环境条件故障模式下的可靠性指标。引入灵敏度分析方法,给出各关键部件对减压器可靠性的影响程度和规律,确定各关键部件设计参数的优化方向,有效反映减压器设计参数对失效的影响程度。从可靠性理论角度研究减压器的失效,提出基于性能仿真的可靠性设计优化方法,为减压器的设计参数优化提供参考。

65Mn钢弹性挡圈制件热处理工艺改进

65Mn弹簧钢制造的弹性挡圈类制件,外形呈类圆环状,制件厚度薄,易出现淬火变形问题。分析了65Mn钢弹性挡圈的淬火工艺及其淬火变形产生的主要原因,通过设计专用的淬火工装并改进淬火工艺,不仅减小了制件的热处理变形,而且提高了制件淬火后的硬度及均匀性,使制件综合性能得到提升,降低了生产成本,提高了制件加工质量。

柴油机活塞环润滑油膜厚度超声波测量方法研究

活塞组件-缸套摩擦副位置处良好润滑状态能够保障柴油机的稳定运行,润滑油膜厚度能够对其润滑状态进行判断。因此本文以润滑油膜厚度为测量目标,基于等效弹簧模型超声波测量原理对活塞环位置处润滑油膜厚度开展实验研究。搭建了润滑油膜厚度超声测量实验平台,通过实验证实了超声方法的测量能力。构建了柴油机活塞环润滑油膜厚度测量方案,设计并搭建了活塞环润滑油膜厚度动态测量系统,对不同转速下的润滑油膜厚度进行了实验测量。通过对实验数据进行处理,在活塞环处测得了2.2~3.9μm的润滑油膜厚度,并且随转速增加,油膜厚度呈现增大趋势,证实了该方法的可行性。

微导管精准立体塑形技术治疗颅内动脉瘤介入栓塞的临床研究

目的:探讨微导管精准立体塑形技术治疗颅内动脉瘤介入栓塞的临床效果。方法:选取2021年3月—2022年6月丰城市人民医院收治的60例颅内动脉瘤患者,按随机数字表法将其分为观察组(30例,行微导管精准立体塑形技术介入栓塞治疗)与对照组(30例,行支架辅助治疗)。对比两组神经功能缺损评分、生活活动能力评分、住院时长,手术前后可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)和中枢神经特异性蛋白(S100β)水平,术后Raymond分级、并发症发生率及预后情况。结果:两组术前美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分与日常生活活动能力评定量表(ADL)评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。两组术后6个月NIHSS评分均低于术前,ADL评分均高于术前,观察组NIHSS评分低于对照组,ADL评分高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组住院时长短于对照组(P<0.05)。两组术前血清sICAM-1、S100β水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05),两组术后6个月血清sICAM-1、S100β水平均低于术前,且观察组均低于对照组(P<0.05);观察组术后Raymond分级Ⅰ级占比高于对照组(P<0.05);观察组术后并发症发生率为10.00%,低于对照组的36.67%(P<0.05);观察组预后恢复良好率为93.33%,高于对照组的70.00%(P<0.05)。结论:微导管精准立体塑形技术治疗颅内动脉瘤介入栓塞的疗效良好,能改善患者神经功能、日常活动能力,可调节sICAM-1、S100β水平,降低并发症发生率,预后效果好。

改良部分性脾动脉栓塞术治疗经颈静脉肝内门体分流术后肝性脑病的临床研究

目的观察改良部分性脾动脉栓塞术(MPSE)治疗经颈静脉肝内门体分流(TIPS)术后肝性脑病的效果。方法回顾性分析采用MPSE治疗的TIPS术后肝性脑病患者10例患者的资料。比较术前与术后3、6个月患者肝功能指标、门静脉主干血流速度、分流道血流速度。结果所有患者均成功完成MPSE,术后1例出现腹痛症状,其他患者均无明显手术相关症状及并发症。术后随访6个月,仅1例肝性脑病未得到控制。术后3、6个月谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)、白蛋白(ALB)及门静脉主干血流速度与术前比较,差异均无统计学意义(P>0.05);术后3、6个月分流道血流速度与术前比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论MPSE可降低TIPS术后分流道血流速度,起到限流作用,从而有效控制肝性脑病。

三层圆环摩擦弹簧的静力性能分析

在圆环摩擦弹簧(ring friction spring,RFS)的基础上,提出了一种新型三层圆环摩擦弹簧(three-layer ring friction spring,TRFS)。首先,介绍其基本构造形式,分析其工作机理,推导其滞回行为的理论公式。其次,采用ABAQUS软件建立多组弹簧精细化有限元分析模型,并与理论计算结果进行对比,验证模型的准确性。进而分析不同参数对弹簧的滞回行为和截面应力分布状态的影响。结果表明,TRFS的滞回行为表现为“三角形”滞回模型,其加卸载阶段刚度和耗能能力受内外环倾角和摩擦系数的影响较大,而截面应力分布状态则主要受到内外环倾角的影响,且与相同规格的RFS相比,在产生相同轴向往复位移前提下,TRFS具备更大的承载能力、自复位能力及绝对耗能,内部空间的利用率更高。最后,还提出了一种内置三层圆环摩擦弹簧的自复位阻尼器,可将其应用于建筑结构抗震领域。

具有强扰动程度的振动局域化现象研究

振动局域化效应是非周期结构的典型特征,而扰动程度是衡量结构非周期性的重要指标。为研究强扰动程度对振动传递特性影响的一般规律,首先以弹簧振子系统为例,采用模态分析法和基于统计理论的波传递法计算强局域化系数。同时基于通频带近似的等效方法,将一维系统的结论应用到二维结构,推导出非周期环肋圆柱壳的强局域化系数。研究结果实现了强扰动程度下振动局域化系数的定量计算,所得结论可为通过增加扰动程度而降低结构的振动传递性能提供理论支撑。

安装SMA环簧阻尼器的钢框架地震响应分析

本文利用ABAQUS模拟设置预紧位移的SMA环簧阻尼器力学性能,采用初始消压荷载修正公式修正了有限元模拟结果。在此基础上,探究了有无预紧位移对SMA环簧阻尼器滞回性能的影响。基于ABAQUS的模拟结果,在开源软件OpenSees中对无控钢框架和安装SMA环簧阻尼器的钢框架进行地震响应时程分析。结果表明:有限元模拟结果能够反映出SMA环簧阻尼器的自复位性能,初始消压荷载修正公式能一定程度减小不完整马氏体相变造成的有限元模拟与试验结果的误差。设置预紧位移后SMA环簧阻尼器的初始刚度、最大承载力和耗能能力明显提高。在相同大小的加载位移下,预紧后的SMA环簧阻尼器展现出更加高效的耗能能力。安装SMA环簧阻尼器能够有效降低结构的地震响应,提高结构的自复位能力,减小震后的残余变形。

稳压器喷淋阀碟簧受力分析及其结构优化

为解决稳压器喷淋阀在运行过程中出现的密封环磨损及碟簧断裂问题,以某核电站稳压器喷淋阀为例,对密封失效情况下碟簧的受力情况进行了仿真分析、实验研究及优化改进。首先,利用数值模拟方法搭建了去除密封环的喷淋阀流道模型,分析了不同压差下喷淋阀流场变化以及碟簧受力情况;然后,采用二维模拟得到了碟簧被挤压的临界压差,并利用相关实验对模拟数据进行了验证;最后,针对碟簧两侧压差过大问题进行了结构优化,并采用数值计算进行了验证。研究结果表明:在密封失效的情况下,碟簧两侧压差接近进出口压差,当碟簧两侧压差超过0.24 MPa时,碟簧会被挤压并脱离阀体;正常工况下,碟簧也会出现因两侧压差较大而脱离阀体的现象,说明这是导致碟簧往复运动失效的原因之一,而采用波形弹簧代替碟簧可有效解决这一问题。该研究结果对稳压器喷淋阀结构设计具有一定的指导意义。

高压环境下弹簧蓄能密封件密封特性分析

为研究弹簧蓄能密封件在高压环境下的密封性能,构建密封件等效二维轴对称模型,利用ANSYS软件仿真分析高压环境下弹簧蓄能密封的过盈量、唇口角度对其性能的影响;同时进行相同结构下无弹簧蓄能密封的仿真分析,研究弹簧对高压环境下蓄能密封性能的影响。结果表明:在高压环境下,V形弹簧会使峰值接触压力接近油压侧,提高了密封性能;峰值接触应力随过盈量的增加呈现先降低后增加的趋势,随着唇口角度的增加逐渐减小。随油压升高,弹簧蓄能密封峰值接触应力降低,但峰值接触应力仍大于油压,因此在高压环境下弹簧蓄能密封在保持良好密封性能的前提下,能有效地降低接触面摩擦磨损,表明其在高压环境下有着优异的密封性能与寿命。

挡圈引起冷氦电磁阀用弹簧蓄能圈失效机理分析

某型号用冷氦电磁阀在室温下动作若干次,主阀发生卡滞;但在低温(-196℃)下工作正常。对卡滞的电磁阀进行分解,发现主阀上维持前后压差的弹簧蓄能圈发生失效,蓄能圈内金属弹簧碎断,金属片进入主阀与壳体之间的间隙,进而卡住主阀;后将主阀上的挡圈取下,电磁阀恢复正常。为分析挡圈造成蓄能圈失效的机理,分别建立起冷氦电磁阀带挡圈及不带挡圈的AMESim数学模型,获取两种状态下主阀及蓄能圈在电磁阀动作时的运动特性曲线;以此为基础,在LS-DNYA显示动力学分析软件中建立起主阀-蓄能圈冲击仿真模型。计算结果表明:挡圈令蓄能圈在电磁阀打开过程中背部憋压。在蓄能圈运动速度变慢后,与主阀发生碰撞,造成蓄能圈失效。

类矩形盾构隧道无立柱衬砌结构力学性能模型研究

目的:类矩形无立柱盾构隧道结构能适用于隧道渡线段,但缺乏该新型结构的针对性力学性能分析模型,故有必要对此开展研究。方法:基于无立柱盾构隧道原型结构试验结果,初步分析了钢结构管片在设计运营工况下的整体变形及位移特征。进一步采用等效刚度均质环模型和梁-弹簧模型对结构的受荷响应进行了模拟,其中梁-弹簧模型的计算参数通过接头足尺试验来标定。将2种模型的计算结果与足尺试验结果进行对比,分析了不同模型的优劣,给出了不同模型的适用范围。最后,结合力法原理和2种计算分析模型对类矩形无立柱衬砌结构的变形机理进行了分析,探究钢结构管片不同部分的变形贡献。结果及结论:等效刚度均质环模型及梁-弹簧模型均可用于类矩形盾构隧道无立柱衬砌结构的计算分析,其中梁-弹簧模型对于钢结构管片力学性能的模拟更加精确,尤其是在变形方面;等效刚度均质环模型对于钢结构管片响应的模拟精度稍差,但是用于结构设计仍然能保证足够的安全储备。针对结构变形机理的分析表明,类矩形无立柱盾构隧道结构的收敛变形主要来源于管片本体及接头两部分,其中接头变形约其占2/3。

直升机液压油箱密封圈优化设计研究

密封性能的优劣对液压油箱的工作状态以及寿命周期有着重要意义。为探索液压油箱密封的新构型优化设计方案,文章通过对直升机液压油箱的使用工况及要求进行深入分析,提出了一种弹簧蓄能组合密封的改进方案。通过充分理论分析和试验验证,改进后的组合密封方案满足了液压油箱密封性能要求,为产品后期的使用验证提供了依据,同时也为同类型液压油箱密封设计提供了有益参考。

钢内衬环在盾构法隧道浮置板道床处的加固应用

针对钢内衬环加固工艺在地铁盾构法隧道浮置板道床处的应用研究的技术空白,提出了钢内衬环在钢弹簧浮置板道床结构中应用的若干难题,并通过技术措施逐一针对解决。验证了钢内衬环加固工艺在浮置板道床处应用的可行性,可为相似或同类工程提供参考。