基于新型移动热源模型激光深熔焊过程的数值仿真

建立了新型移动热源模型—圆锥高斯体热源模型,基于此热源模型对AISI316不锈钢平板对接时激光深熔焊的焊接过程进行了模拟。结果显示,试件上表面和焊缝纵切面的温度场分布与相关研究数据基本吻合。

基于负荷不确定性建模的静态电压稳定性风险评估

该文以负荷不确定性建模为基础,提出一种静态电压稳定性风险评估方法。负荷不确定性建模分3个阶段进行,其一采用改进模糊C均值聚类方法、Cholesky分解和多维正态分布抽样技术得到初始负荷波动模型;其二基于蒙特卡罗方法,建立可同时计及负荷增长方向及功率因数随机变化、用来模拟多节点负荷持续增长情景的概率超圆锥体模型;其三以相关系数和互信息量为评判体系,根据负荷曲线相似度将节点分群,确定负荷出现同时增长的节点编号。之后,构建蒙特卡罗-连续潮流算法,植入负荷不确定性模型,提出4项分别针对节点、线路及系统的风险指标,得到完整的风险评估体系。该文以太原110k V电网为例,对比分析了含恒功率负荷模型系统与含综合负荷模型系统的风险水平、薄弱区域,验证了文中所提方法的准确性和有效性。

天然气管线泄漏射流火焰分析

高压天然气输送管线失效泄漏时会形成气体射流,如果在泄漏裂口处被点燃,则将形成射流火焰。火焰的强烈热辐射严重威胁到周围人员和财产的安全。为此,在对大量试验结果和相关理论分析研究的基础上,以平截头圆锥体来近似描述射流火焰的形貌,给出了火焰的几何基本参数的计算公式。在预测火焰的热辐射时,将火焰中心模拟成一个点源,提出了热辐射强度的简便计算方法。此外,结合具体实例,根据自编软件计算了不同风速条件下射流火焰的几何尺寸、离管线泄漏点不同距离处的热辐射强度以及人体感觉疼痛所需时间,并利用概率模型的方法分析了在一定暴露时间下人员受伤害的几率以及人员和建筑物的安全距离。结果表明,射流火焰长度随风速增加而逐渐减小;随离火焰中心距离的增加,热辐射强度大大降低,而造成人体伤害所需时间延长。所给出的数学模型和热辐射强度的计算方法,为输气管线的优化设计和风险后果的定量分析提供了依据。

保护鸡蛋下落的装置设计

用硬纸做成圆锥型保护鸡蛋的装置,以细沙和泡沫填充圆锥底部起到缓冲作用,初步得出保护效果最好且体积最小的圆锥模型。在此基础上,选择最优圆锥模型改装成圆台。在实验中,对圆台底部压缩量、母线长度及圆锥顶角进行测定,考察了动量的变化、冲力大小、冲力作用的时间以及装置的对称性对鸡蛋受力的影响。实验结果表明:母线长为10cm,角度为52°,体积为v=143.912cm^3的圆台是保护效果最好的装置。

激光深熔焊熔池形成过程的数值模拟

建立了用于激光深熔焊数值模拟的新型移动热源模型——圆锥体热源模型,用圆锥体热源模型模拟激光深熔焊时熔池的形成过程。结果显示圆锥体热源模型能够很好地描述能量在试件厚度和试件表面上的传导情况,准确地模拟了熔池的形成过程,得到了与实际焊接很相符的温度场分布。