地震模拟试验中单质点体系小比例尺模型的分级相似关系

在地震模拟试验中采用逐级加载的加载方式给试验结果带来较大误差.试验结果表明对一个模型采用逐级加载方式至大震输入后,其层间位移角为1/50;而对模型直接大震输入,其层间位移角为1/80,采用逐级加载的试验结果致使我们错误的估计原型的抗震性能;在逐级加载的地震模拟试验中,采用分级相似关系能减小逐级加载试验方式给结果带来的误差,从振动台试验加速度反应看误差达到6%左右,从位移反应上看,采用分级相似关系后,位移反应与直接进行大震试验结果较为接近.

三峡电站模型地网接地电阻小比例模型试验研究

三峡电站所在地区的土壤深处及河床以下为高电阻率的花岗岩结构,要降低其接地电阻相当困难。文献[2]对三峡电站的模型地网进行了计算,认为在一定的技术经济条件下,将三峡电站的接地电阻降低至0.15W及以下是可能的。本文采用小比例模型试验方法,建立了既有水平分层又有垂直分层的试验模型,对三峡电站的模型地网的接地电阻进行了测量,并将结果与文献[2]的计算结果进行了比较,结果表明模型试验测量结果与接地计算程序的计算结果是接近的,相差不超过8%。

钢筋混凝土结构小比例尺模型设计方法及相似性研究

为使试验结果能准确地反映原型的抗震性能,对模型的设计方法进行研究,分别按以承载力相似新方法和配筋率相同的常用设计方法设计模型构件,进行伪静力试验,把试验结果与原型构件试验结果进行对比分析;结果表明:等配筋率的设计方法易高估原型结构的力学性能,而承载力相似设计方法的试验结果误差较小。针对振动台试验中采用逐级加载方式给试验结果带来的误差,提出分级相似关系,即在每级次地震动输入后测得模型频率,根据自振频率比和弹性模量比之间的关系,来改变下阶段试验的弹性模量比,从而调整下一阶段相似关系来减小误差;且应用分级相似关系进行振动台试验,将试验结果与不采用分级相似关系的试验结果及直接对模型进行一次性输入的试验结果进行对比,验证分级相似关系的可行性,并提出分级相似关系的适用范围。

含矩形狭颈熔体熔断器的电弧阶跃电压试验分析

熔断器电弧点燃产生的阶跃电压对限流作用和电气绝缘有很大影响。为在数值上准确描述起弧瞬间熔断器的外部电气特性,分析了单个矩形狭颈熔体熔断器在短路分断时产生的阶跃电压,得到了在起弧电流密度为10～45kA/mm2、石英砂颗粒和包裹紧实程度相同的情况下电弧初始电位梯度与起弧电流密度之间近似线性的关系,并讨论了是否添加石英砂对阶跃电压的影响。在此基础上,改变熔体的狭颈长度和串联狭颈数,通过对比分断试验,分析了线性关系的合理性。结果表明,试验模型可以扩展应用到多狭颈串联的高压熔断器小比例或全比例试验。

轮轨材料硬度匹配对车轮多边形磨耗影响的试验研究

为研究轮轨材料硬度匹配对车轮多边形磨耗的影响和寻找避免出现车轮多边形磨耗的轮轨材料硬度匹配关系,利用轮轮滚动接触磨损的小比例试验台,开展低、中、高硬度轮轨材料在9种硬度匹配时干燥条件下的车轮试样多边形磨耗试验。结果表明:轮轨材料硬度比小于1.05时,车轮试样产生明显的16阶多边形磨耗,且与轨道试样耦合振动频率为53.3Hz,车轮试样多边形磨耗的径跳随轮轨材料硬度比的提高逐渐降低;当轮轨材料硬度比大于1.36时,车轮材料试样几乎不发生多边形磨耗;在9种硬度比下,钢轨试样均未出现明显的多边形磨耗。

装药偏差对小比例内爆炸试验结果影响分析

小比例内爆炸模型试验是当前国内外研究内爆炸荷载的主要方法。针对文献报道小比例内爆炸试验所得内爆炸荷载数据离散较大的特点,建立了考虑装药位置偏差的结构内爆炸流场三维有限元计算模型,对比试验数据验证了计算模型的合理性,比较分析了装药位置偏差对小比例内爆炸试验结果的影响。结果表明:内爆反射超压峰值对装药位置偏差非常敏感,拟合得到了装药位置偏差距离对超压峰值影响系数的经验计算公式;装药位置偏差对冲量影响相对较小,其最大相对差值不超过13%。

钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生和磨耗共存预测方法验证

采用小比例轮轮滚动接触疲劳试验再现钢轨裂纹萌生和磨耗过程,根据钢轨裂纹萌生和磨耗共存预测方法结合试验条件建立相应的预测模型,分别对试验和仿真预测的钢轨试样磨耗、裂纹萌生寿命和启裂角度等进行比对,从而验证钢轨裂纹萌生和磨耗共存预测方法。研究发现:当试样萌生裂纹时,有53.8%的试样经历了2个磨耗阶段,平均磨耗发展率约为5.83μm·10^(-4)次^(−1);预测的试样在萌生裂纹前经历了2次磨耗阶段,平均磨耗发展率约为5.18μm·10^(-4)次^(−1),较试验结果低约11.1%;试验中试样裂纹萌生寿命在6×10^(4)~14×10^(4)次范围内,且裂纹长度在荷载循环次数在11×10^(4)~12×10^(4)次时达到极大值,预测的裂纹萌生寿命为11.1×10^(4)次,基本与试验结果中裂纹萌生时出现极大值的试样所对应的荷载作用次数接近。试验观测到试样表面裂纹开口与滚动方向的角度平均值约为45°;仿真预测的裂纹开口与滚动方向的角度平均值基本与观测到的裂纹开口与滚动方向的角度一致。

接地网接地电阻小比例模型试验与修正研究

基于接地网小比例模型试验原理,以某水电站为例,在自动化电解槽中采用琼脂和稀释盐溶液作为导电介质进行了接地网小比例模型试验。借助CDEGS软件分析了本试验结果对评估实际接地网接地电阻所起的作用,结果表明,接地网小比例模型试验中导体半径对接地电阻影响较大。本文引入接地网接地电阻小比例模型试验半径修正系数概念,从导体半径、模拟地网面积以及模拟地网网孔数目等方面分析对其的影响,根据分析结果,对本次模拟试验测量得到的接地电阻进行修正,修正后得到的原接地网接地电阻与实际接地网接地电阻较符合,说明引入接地网接地电阻小比例模型试验半径修正系数对试验结果进行修正是合理有效的。

弹性轨道梁上磁悬浮控制方法

为了有效抑制磁悬浮车轨耦合振动,将车轨耦合振动系统简化为单铁-弹性轨道模型,利用状态观测器将轨道梁振动信息引入控制系统,设计了全状态反馈最优控制器,并基于dSPACE搭建了小比例弹性轨道梁磁悬浮耦合振动试验台。与传统控制方法进行了对比,发现所提出的控制方法能够在较小的轨道梁刚度与无阻尼条件下依然保持悬浮系统的稳定;阶跃响应的试验台测试结果表明,利用所设计的控制器,系统能够在0.3s进入稳定状态,超调量仅为4%。分析结果表明:所提出的控制方法能够有效抑制磁悬浮车轨耦合振动,在满足稳定悬浮的同时,降低了系统稳定性对轨道梁特性的过分依赖。