三相五柱电力变压器铁心振动模态研究

以SFZ11-180000/220三相五柱电力变压器铁心为研究对象,利用仿真软件对变压器铁心进行建模,研究预紧力和铁心结构件对铁心固有频率的影响,提出了优化变压器铁心结构的方法并加以计算验证。铁心的固有频率随着铁心松动程度的增加而减小。铁心在考虑结构件影响时,固有频率下降20.9%,在进行模态分析时,必须要考虑结构件带来的影响。可以选择多种方法同时进行以使铁心的固有频率远离容易发生共振的频带,优化铁心结构。

先张法预应力混凝土梁自平衡模板体系研究

为解决传统先张法预应力混凝土梁固定张拉反力台座建造或改造成本较高的问题,研发了移动式自平衡模板体系,该模板体系由反力装置和模板装置组成。其中,模板装置采用整体拆装式结构,包括底模、外模、内模和端模;反力装置由钢横梁、钢管、开口式横撑组成,使用过程中与预应力钢绞线形成自平衡体系。有限元分析表明:反力装置的钢管强度满足相关规范要求。

预应力空间网架结构一次张拉计算法

反复张拉和反复调整预应力杆的内力是目前工程上常用的施工方法,该方法十分麻烦且费时费钱.为此提出了预应力空间网架结构一次张拉计算法,将逐次增加预应力杆的预应力值作为未知数,通过结构力学方法,建立预应力准则方程式并求解之;然后计算每次预应力时各预应力杆的控制值、后张预应力对先张预应力杆的影响值,以及网架结构杆件内力和节点变位,直至最后一次预应力时,得到各预应力杆的最终设计内力值及网架结构的内力和变位.采用本文方法对文中算例的计算结果说明,预应力杆的内力值在预应力张拉全过程中无须调整,可一次性完成预应力施加的操作过程.

基于ANSYS的剖分式机械密封变形分析

运用ANSYS有限元软件对剖分式机械密封动环、静环3D模型进行数值模拟,研究不同螺钉预紧力、介质压力和弹簧比压下剖分式机械密封的分型面对整体机械密封的影响及分型面的连接紧密性。结果表明:连接螺钉应力分布符合螺钉实际受力情况,验证了利用有限元法模拟仿真的正确性;不同工况下,承载螺钉预紧力的剖分式机械密封动、静环端面变形均呈轴对称、连续性分布,且适当的螺钉预紧力能有效减小端面变形,降低分型面对密封环整体性的影响;螺钉预紧力是影响分型面变形的主要因素,且随着螺钉预紧力增大,可有效降低分型面的变形量,提高分型面连接的紧密性。

螺栓联接的有限元建模方法研究

对螺栓联接的有限元建模方法进行研究和评估.以螺栓-法兰联接为例,基于有限元分析软件ANSYS,建立了3种螺栓联接的有限元模型,即实体螺栓联接模型、梁单元联接模型和刚性单元联接模型.模态试验和应力分析表明,实体螺栓联接模型和梁单元联接模型具有广泛的适用性,可准确分析螺栓联接结构的静态特性和动态特性.相比实体螺栓联接模型,梁单元联接模型在保留了关键细节的同时提高了建模和计算效率.刚性单元联接模型不能模拟螺栓预紧和接触,只适用于模态分析.试验和仿真均表明,螺栓预紧力的大小对结构模态影响很小.仿真表明,螺栓联接表现出复杂的非线性特性,如应力的非线性变化、法兰之间接触状态的变化、螺栓总拉力的非线性变化等.

弹引系统动态特性有限元分析

提出一种基于有限元分析的弹引系统动态特性计算方法.采用预紧单元对弹体和引信的耦合部位进行网格划分,对不同拧紧力时弹引系统的动态特性进行模拟.在相同的激励环境下,对某弹引系统进行了有限元数值计算和实测锤击试验,试验结果表明,所采用的有限元分析方法精度较高.

考虑定子铁芯和绕组各向异性的爪极发电机模态分析

为了分析车用爪极发电机的固有特性,对爪极发电机进行了模态试验和有限元分析。首先对发电机定子铁芯和定子总成进行模态试验,获取了其模态振型和模态频率;根据定子铁芯与绕组的有限元等效模型和获取的模态参数,识别出铁芯和绕组的等效各向异性材料参数;其次考虑各零部件之间复杂的连接关系,建立了发电机整机的自由模态有限元模型,自由模态试验表明该模型具有较高的准确性;最后在自由模态模型的基础上建立了发电机约束模态有限元模型,并进行了振动试验。自由模态试验和振动测试结果表明,综合考虑定子铁芯和绕组的各向异性材料特性和螺栓预紧力等因素能够准确预测爪极发电机的模态特性,为爪极发电机振动与噪声的数值预测和减振降噪研究奠定了基础。

拉索预应力空间网格结构的索张力计算及张拉全过程分析

实际工程中,对于拉索预应力空间网格结构的索张拉是一个需要反复调整的繁琐过程。对此,提出了一种针对多阶段多批次张拉施工全过程分析的计算方法,用以提高索张拉施工的效率。该法通过不断减小拉索实际张力与目标张力的差值来求解各索在张拉过程中应该产生的初始应变,最后只要利用计算结果并按照预定的顺序张拉,便可使所有索只经过一次张拉就能最终达到各自的目标张力值。对一个150 m跨度的拉索预应力球面巨型网格结构进行了计算,并利用计算结果,对结构的杆件内力和最大节点位移进行了张拉全过程跟踪分析。结果表明,在实际工程中采用上述方法进行计算与张拉是切实可行的,另外,在张拉过程中进行跟踪分析十分必要。

螺栓预紧力对大型双排四点接触球轴承载荷分布的影响

通过采用超单元法模拟滚珠-滚道接触,用等效梁法模拟螺栓,得到大型双排四点接触球轴承有限元简化模型,再与不加螺栓有限元算法以及理论算法对比,验证该模型的正确性,并利用此方法分析螺栓预紧力对轴承载荷分布的影响。研究表明:随着均布螺栓预紧力的增加,滚珠-滚道最大接触载荷先降低后小幅增加;非均布螺栓预紧力使滚珠-滚道接触载荷波动加剧;内、外圈螺栓预紧力差异使上、下排滚珠-滚道接触载荷差异增大。

基于结构优化的大跨张弦平面桁架经济性分析

以最小用钢量为目标函数,考虑应力、位移和稳定性等约束,采用二次优化法对大跨平面张弦桁架的截面面积和索力进行了优化设计,并建立了以最小造价为目标函数的优化模型,参考市面上各种钢管和钢绞线的报价,提出了考虑结构位移和稳定性约束条件下钢管直径、厚度的最优造价优化法.分别对大跨预应力张弦平面桁架和非预应力张弦平面桁架进行优化,通过算例分析得出大跨预应力张弦平面桁架相对于非预应力张弦平面桁架经济上的优越性.

车用发动机连杆强度分析与结构改进

对某发动机连杆进行有限元强度分析,发现在其大端盖倒圆角处存在危险点,后经台架试验认证,发现断口位置与计算结果相吻合。阐述连杆结构强度分析的方法,重点论述了轴瓦过盈量、螺栓预紧力及大端盖倒圆角半径对强度的影响,并在此基础上对结构设计提出了改进建议。改进后,该连杆通过了认证试验。

TMSR-LF1停堆系统高温螺栓连接结构应力松弛分析与结构安全评定

钍基熔盐液态堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel 1,TMSR-LF1)停堆系统螺栓连接结构服役环境约在650°C的高温区域,连接结构包括三种材质的构件;升温过程热膨胀以及高温下寿期内的蠕变效应,对螺栓的预紧力都有很大影响。本文采用ANSYS程序,对TMSR-LF1停堆系统高温螺栓连接结构,在预紧载荷及热膨胀组合作用下的结构进行了应力分析和寿期内蠕变应力松弛分析。考虑从常温升高至工作温度的过程中,连接结构件由于使用不同材料,其热膨胀差导致预紧力发生变化的过程;着重研究分析运行寿期内螺栓结构材料的高温蠕变,所引起应力松弛的变化规律,及其对螺栓连接结构预紧力的影响;并根据ASME-III-5-HBB规范对螺栓进行力学分析和应力评定,论证该螺栓连接件全寿期内结构安全可靠。

预应力索膜结构的温度效应研究

对预应力张拉索膜结构由于温度变化对结构初始平衡形状和静力效应的影响进行研究。考虑温度作用对索膜结构形态和受力特性的影响,在推导索膜结构在温度作用下找形分析和静力分析的非线性有限元方程的基础上,进一步研究温度对索膜结构初始平衡形状和静力特性的作用效应。通过算例分析,探讨不同温度变化作用下的索膜结构初始几何形态、内力和位移的作用效应,并提出工程建议。

钢筋混凝土桥梁底板裂纹成因的有限元分析

针对先张法预应力混凝土空心梁底板张拉施工工艺后出现纵向裂纹的现象进行分析,采用有限元软件AN-SY S仿真技术,从理论上分析了裂纹产生的原因,提出了切实可行的解决办法。

轮式装载机湿式驱动桥结构有限元分析

轮式装载机的湿式驱动桥结构是由多个零、部件装配起来的复杂结构,由于该结构造型复杂并存在零、部件间的接触非线性、螺栓预紧力施加以及轴承合理简化等问题,其结构有限元分析具有较大难度。经反复研究实验,利用商用软件ANSYS成功地对该结构进行了详尽的有限元分析计算,获得了该结构的变形及应力分布,据此可以对车桥进行强度校核、结构改进,并为车桥结构的优化设计提供了重要依据。

螺栓连接的有限元建模及仿真分析

针对螺栓连接结构的仿真分析,建立了单体螺栓连接有限元模型和螺栓法兰有限元模型.理论计算和仿真分析均表明,在施加拧紧力矩后,装配应力主要产生在实体螺栓的螺头、垫圈和被连接件之间;与此同时,最大应力值也出现在螺母与螺杆连接处.模态分析表明,螺栓预紧力的大小对结构的影响很小.对于螺栓法兰连接结构,由装配引起的应力变化和分布也局限在各螺栓附近,其余部位影响甚小.为了提高仿真计算的效率和准确度,建议采用实体螺栓连接模型.

大型双排四点接触球轴承载荷分布影响因素研究

为充分研究大型双排四点接触球轴承的载荷分布,采用超单元法模拟滚珠滚道接触,用等效梁法模拟螺栓,得到大型双排四点接触球轴承有限元简化模型,并通过与理论模型及经验公式结果对比,验证了该模型的正确性。在此基础上,利用此模型分析螺栓预紧力、安装表面平面度及变桨同步度对轴承载荷分布的影响。结果表明:随着均布螺栓预紧力的增加,轴承最大接触载荷先降低后小幅增加;非均布螺栓预紧力使轴承接触载荷波动加剧;平面度误差会造成轴承接触载荷分布不规则突变;当变桨同步度为负时,轴承的接触载荷增大。

先张预制抗拔方桩应用研究及技术经济分析

工程抗拔桩一般采用的钢筋混凝土灌注桩,其截面配筋是由抗裂性控制的,桩身抗拉强度有很大富余,不经济。而预应力技术可以在满足截面抗拉强度的同时,有效控制混凝土裂缝,另外,从考虑提高桩侧摩阻力的角度来说,方形截面也比圆形截面有利,但先张预制方桩作为抗拔桩目前还没有在工程中得到实际应用。通过实例计算,对先张预制抗拔方桩和钢筋混凝土抗拔桩的受力性能和抗裂性能进行比较分析,阐明了先张预制方桩作为抗拔桩在技术上的可行性和经济上的优越性。

折线先张预应力混凝土箱梁钢绞线弯起区应力分析研究

折线先张预应力混凝土箱梁在弯起区和锚固区的受力性能较复杂,易出现混凝土开裂等现象。通过介绍折线先张预应力混凝土箱梁的施工工艺,并对弯起区的复杂应力状态进行分析,指出折线先张预应力混凝土箱梁的施工注意事项,可为实际工程施工提供理论指导。

钢包旋转塔的倾覆安全分析

介绍了钢包旋转塔的工作性质、结构特点和潜在危险 ,其抵抗倾覆的主要联接件地脚螺栓的结构、安装方法和预紧力的计算 ,在工作载荷、安装载荷下的强度分析 ,并探讨在生产运行期间的检查。