基于冲击波正反射理论的半封闭结构灭弧特性研究

由于雷电流在泄放过程中会引起绝缘电位差升高,导致接地网出现高电位差,威胁人身安全以及设备的正常运行。为降低杆塔接地电位差,采用半封闭结构压缩电弧产生冲击波,并在冲击波触壁后二次压缩气体形成反射波,以波叠加作用破坏电弧的发展。本文首先通过冲击波正反射理论,分析计算了峰值为10 kA的8/20μs冲击电流产生的正反射波超压值可达4.8 MPa;其次,建立二维轴对称的冲击放电模型,对结构的大电流冲击放电过程进行仿真;最后,进行半封闭结构电流冲击试验。仿真结果显示在10μs半封闭结构内最大压强达4.38 MPa,在80μs左右电导率降至0;试验结果测得冲击电流幅值由9.54 kA衰减到5.72 kA,并在65μs左右电流降至0。仿真与试验结果都表明,半封闭结构能有效熄弧并限制绝缘电位差升高。

半封闭圆柱形衬砌结构振动响应的解析解

假定衬砌和土骨架都为Kelvin-Voigt黏弹性体,在频率域内采用解析方法研究了轴对称荷载和流体压力作用下圆柱形半封闭衬砌结构稳态振动问题.利用Biot理论和平面黏弹性理论分别模拟饱和土体和衬砌结构,通过引入位移势函数,得到了隧洞边界部分透水条件下饱和黏弹性土和衬砌结构动力相互作用的解析解.利用衬砌结构内边界及土体与衬砌结构界面处的连续性条件,确定衬砌和土体位移、应力和孔压表达式的待定系数.在此基础上,分析了渗透系数、流体压缩性系数及衬砌的黏性阻尼系数对饱和土和衬砌结构动力响应的影响,并与已有的解析结果进行了对比.

基于SYSNOISE的建筑模板耦合振动及声辐射特性研究

基于有限元和边界元理论的结合,利用大型有限元分析软件ANSYS和声振分析软件SYSNOISE,建立了重流体介质与半封闭结构的耦合振动声辐射模态分析模型,并采用结构有限元和流体有限元相结合,以建筑圆柱钢模板的振动声辐射为例进行模态分析、振动响应以及声辐射特性分析,得到了在流体加载下模板的耦合模态振型、结构的节点位移、结构能量等等。还利用CAE软件结果的可移植性,考虑了半封闭加筋圆柱结构内外分布不同介质时,实现了双边耦合振动声辐射分析求解。这一求解方法的实现对今后该类振动声辐射分析提供了重要的参考。