变压器温度和机械振动特性的仿真与分析

为了进一步分析变压器的温度场分布特性与变压器铁心振动特性,作者以一台10kV油浸变压器为样机,进行仿真分析与振动试验测试。首先建立变压器温度场仿真模型,得到变压器铁心的最大温升,最大温度区域集中在B相铁心柱和铁心窗。然后搭建电磁固多物理场耦合的变压器铁心磁致伸缩振动模型,得到铁心磁场大小和ABC三相的振动加速度。最后搭建变压器铁心磁致伸缩采集平台,对变压器进行了空载振动信号监测,由此分别得到了铁心A、B两相的振动的加速度,仿真结果和试验结果两者相互比较,数值大小相同。

环境温度和来流双重作用下的风力机性环境温度和来流双重作用下的风力机性能能

文章以现有风力机变桨控制系统为研究对象,进行了变来流和环境温度的风轮性能试验,流固耦合计算选用workbench2021平台中的Fluent模块和Transient Structural模块来完成。结果表明:在试验范围内,模型和试验的功率、升力系数的最大误差分别为3.7%,5.8%,平均误差分别为2.2%,3.4%;在额定风速10 m/s位置风轮达到最大功率2.5 kW,攻角为14°时,升力系数最大为1.05。来流风速对尾流区旋涡强度影响较为明显,来流风速越高,同一位置坐标叶片表面压力越大,叶轮尾部速度衰减越小,叶片所受最大应力和变形量与来流风速成正比关系;环境温度越低,同一位置坐标叶片表面压力越大,叶片所受最大应力和变形量与环境温度成反比关系,环境温度为-20~20℃时,由温度引起的最大应力、变形量波动分别为1.45%和2.37%,该结果对风力机在恶劣环境中的运行具有指导意义。

支架固定馆藏人物俑文物的抗震优化设计研究

为优化支架固定馆藏人物俑文物的抗震效果,选取不同尺寸和体态的典型地震易损人物俑文物复制品(武士俑和唐三彩人物俑),开展文物复制品-优化组合措施(支架和卡固件)抗震系统振动台试验,获得影响文物复制品运动状态的关键优化参数、文物复制品与支架相互作用规律,并检验组合措施对较大体积人物俑文物的抗震固定效果。建立文物复制品-组合措施相互作用系统数值分析模型,通过参数分析,获得支架与文物间安装缝隙、在安装缝隙内填充不同种类隔震垫对文物动力响应的影响、文物复制品与固定措施相互作用规律及采用独立支架/组合措施有效固定人物俑的最小支架尺寸,为兼顾安全性及最小干预原则的固定措施优化设计提供必要依据。结果表明:相比独立支架,组合措施能够有效降低人物俑文物动力响应,有效提高固定效果;为保证人物俑文物安全,建议支架与文物间安装缝隙不大于5 mm;在缝隙中填充橡胶垫及硅胶垫可使文物与支架间相互作用力降低50%~75%,有效防止文物局部损伤;当人物俑文物体型超过一定限值,独立支架不再适用,建议选择支架和随形卡固件组合措施。

航天地面电源加速寿命试验研究

以某航天地面电源为研究对象,开展加速寿命试验研究。首先,介绍了加速寿命试验的特点、目的和优点;然后,阐述了加速试验的方法和流程;最后,对加速寿命试验的结果进行了分析。结果表明,与传统的可靠性试验相比,加速寿命试验可有效降低试验成本、提升试验效率,具有绝对优势。

气体封隔器密封单元的增强方法与安全分析

气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封隔器密封单元的设计;基于拉伸试验和Yeoh理论获得橡胶的本构模型参数;在温度204℃、坐封力200 kN和环空压力70 MPa下,分析了胶筒的应力和变形规律;试验测试了增强单元的密封安全性。分析结果表明:HPHT105-232-V0型封隔器密封单元胶筒的最大变形量为94.785 mm,最大接触应力为240 MPa,位于金属护环与套管接触区域。根据API标准,对HPHT105-232-V0型封隔器实物进行测试试验,坐封时胶筒未发生初始破坏,密封单元的整体应力水平提高;稳压过程胶筒压降幅度小于1%;整个试验测试过程中,密封单元无气泡溢出,封隔器卸载后胶筒结构无明显的塑性变形。研究结果表明,采用该增强方法所设计的多材料组合式密封单元具有良好的密封性能,满足极端环境下的密封安全性要求。

飞行器结构热声疲劳问题研究进展

高超声速飞行器表面结构,如发动机叶片、内涵道及其排气道等暴露在高温强噪声复合环境中,容易出现热声疲劳损伤问题,因此,结构热声疲劳问题引起了广泛关注。热声疲劳研究对增强这类结构的耐久性和可靠性具有重要意义。本文总结了国内外在飞行器结构热声疲劳领域的研究现状,阐述了在热声疲劳理论研究、仿真分析和试验技术方面所取得的进步。从时间维度回顾了国外自20世纪70年代至今在结构热声疲劳领域的研究情况;按研究单位分类介绍了国内科研院所和高等院校在该领域所开展的工作。在此基础上分析了飞行器结构热声疲劳研究所面临的技术难点问题,指出了尚需进一步研究的方向。

大流量高压燃烧加热器振动加速度测试分析

针对不同采样频率下(10、20、50、100、200 kHz)大流量高压燃烧加热器振动加速度差异较大的问题进行了研究,开展了冷吹试验、敲击试验、点火试验。采用时域分析法中的均方根、偏度、峭度,频域分析法中的功率谱密度,时频域分析法中的小波变换,并结合模态参数识别中的多参考最小二乘复频域法重点分析了10 kHz和200 kHz采样频率下的振动数据。获得了传感器的安装谐振频率、安装底座和待测设备组合体的固有频率以及加热器运行的主要频段,与声振频率计算公式的结果偏差小于5%。研究结果表明,采用10 kHz的采样频率能够有效表征加热器的振动情况,该方法可为大型复杂燃烧设备振动测试采样频率的选择提供参考。

不对行大蒜联合收获机设计与试验

现有大蒜联合收获机主要采用振动挖掘、对行夹持输送、自动切茎方式,这种收获方式要求大蒜种植时要对行播种,同时在收获过程中机具要尽量对行直线行驶,否则极易因对行不准而发生漏收、堵塞等问题。针对这一情况,设计一款可不对行收获的大蒜联合收获机。首先,基于不对行收获的特点和大蒜收获的农艺要求,进行整机总体设计;其次,通过建立数学模型完成灭茬机构设计和选型,建立运动学模型确定蒜秧切割机构和振动挖掘机构的运动参数;最后,以前进速度、入土倾角和挖掘深度为试验因素,以损伤率和漏收率为主要评价指标,进行三因素三水平正交组合试验并利用SPSS软件进行方差分析。结果表明:当前进速度为0.35 m/s,入土倾角为20°,挖掘深度为100 mm时,不对行大蒜联合收获机性能最优,此时损伤率为2.91%、漏收率为3.93%。

温度场下功能梯度圆锥壳-环板振动特性分析

针对功能梯度圆锥壳-环板组合结构振动问题,本文采用一阶剪切变形理论和Rayleigh-Ritz法分析了温度场下组合结构的振动特性。组合结构位移变量采用谱几何法来表征,考虑材料参数与温度相关并引入人工边界弹簧建立了组合结构振动特性分析模型。数值算例中,通过将文中求解结果与文献解和有限元法结果进行对比验证了模型的正确性,进而分析尺寸、材料、温度和连接位置等参数对结构振动特性的影响。研究结果表明:组合结构基频随厚度增加而增加,随着幂律指数、半顶角和温度场参数增加而降低,随环板内径和连接位置变化会呈现非单一变化趋势。

特种车辆车载制氧装置环境适应性设计及应用

目的通过对特种车辆车载制氧装置进行环境适应性设计,确保在高原环境、复杂电磁环境以及特殊环境下其功能、性能满足要求。方法通过车载制氧装置工作要求和环境影响因素分析,采用空气压缩泵质量排气量补偿、高效散热降温、综合减振、电磁兼容等关键技术,对车载制氧装置低气压、高低温、湿热、振动冲击、复杂电磁环境进行综合化环境适应性设计,并进行试验验证。结果车载制氧装置模拟海拔4500 m环境下的制氧量为3.41 L/min、氧气质量分数为56.7%,在5200 m高原环境下的制氧量为3.30 L/min、氧气质量分数为51.8%。在高低温环境下能正常工作,有氧气输出。在湿热、振动冲击环境下,表面无破裂,功能正常,制氧量>3 L/min,氧气质量分数>90%。其电磁兼容性符合GJB 151B—2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》对陆军地面设备的规定,满足实车电磁兼容要求。结论该车载制氧装置采取的环境适应性设计方法有效,能够满足相关标准。

渤海C井深层超高温射孔断爆案例分析

随着渤海油田勘探向深层发展,探井测试作业中采用超高温射孔的频次逐渐增多。由于作业经验相对较少,采用超高温射孔测试联作工艺的渤海C井在作业过程中出现断爆事故。为了深入探究原因,建立了断爆原因分析决策树,从火工品质量、射孔器材、射孔枪装配质量控制以及射孔枪下入操作规范性四个方面进行了系统而详细的分析研究。最终,确定射孔枪弹架结构缺陷为主要原因,同时也不能排除射孔枪人员装配质量控制可能存在的次要因素。基于此,制定了一系列关于超高温射孔作业的质量控制措施,包括射孔枪装配、射孔枪送入操作规范以及作业管理等,对今后超高温射孔作业具有非常重要的指导意义。

钛合金风扇叶片工作温度下的高周疲劳试验研究

依据某发动机钛合金风扇叶片高循环疲劳失效环境,采用升降法进行了工作温度下载荷循环次数为1×10^(8)的振动疲劳性能试验研究。根据试验需求完成了夹具设计、温度场标定、固有频率和阻尼比测试、应力-af标定以及叶片高周疲劳试验,通过对数据的处理分析获得了钛合金风扇叶片常温和工作温度下的振动特性以及工作温度下的高周中值疲劳极限。

箱式变电站及组合式变压器温升试验系统设计应用

随着我国电力行业的快速发展,箱式变电站及组合式变压器因其紧凑性、高效性和可靠性的特点而在我国电力系统中得到了广泛的应用。然而,它们的温升问题一直是影响其性能和寿命的关键因素。该文主要研究了箱式变电站及组合式变压器的温升试验系统,并通过实际应用验证了该系统满足试验要求,具备有效性和可行性,所研究内容可为优化设计提供理论支撑。

基于LabVIEW的谷物联合收获机割台振动测试分析

基于虚拟仪器开发平台,采用图形化编程语言LabVIEW建立了一套多通道振动测试和分析系统,运用加速度传感器测定了雷沃谷神牌GN601-CR2Q型谷物联合收获机割台不同测点及不同工况下水平、垂直和轴向的振动信号,并对振动信号进行了时域及频域分析。对联合收获机割台振动测试结果表明,割台的振源最主要的激励为割刀传动系统,割台水平方向的振动量最大并且割台振动最大的部位位于割台的过桥。其中割刀传动系统的惯性力引起的振动频率为10 Hz,发动机惯性力引起的振动频率为30 Hz,割台的固有频率为68.8 Hz。

温度对振动载荷下互连微焊点寿命的影响

设计了温度-定频振动两场耦合可靠性试验,应用两参数weibull统计分析和物理失效分析方法,分析了温度(25,100℃)对振动载荷下微焊点寿命的影响.结果表明,温度由25℃升高到100℃,振动载荷下的微焊点寿命显著提高,U1位置处焊点寿命提高了106%,U2位置处焊点寿命提高了180%;失效模式统计分析表明,随着温度的升高,焊点由界面裂纹(裂纹产生在界面处的金属间化合物与铜焊盘之间)转变为体钎料裂纹(裂纹产生在体钎料处),失效机制由脆性断裂转变为韧性断裂,失效机制的转变与焊点寿命密切相关.

航天电连接器振动可靠性试验与分析

以Y1 1X 2 2 2 1圆形电连接器为研究对象 ,通过对电连接器进行失效物理分析、加速寿命试验和试验数据的统计处理 ,求得了电连接器在随机振动应力作用下的可靠性参数估计值 。

振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机作业性能试验

为获得振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机最佳作业参数,依据振动减阻收获机理,通过改变影响振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机收获作业性能指标的4个主要作业参数:整机前进速度、挖掘深度、挖掘铲长度、曲柄偏心距,以挖掘机损失率、明薯率及伤薯率为评价指标进行马铃薯挖掘性能试验。结合正交试验研究,应用综合评分法得出了振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机作业时各参数的最优组合,即:整机前进速度为0.55m·s-1、挖掘深度为210mm、挖掘铲长度205mm、曲柄偏心距为6mm。按照该最优组合作业参数进行试验验证,结果表明,该马铃薯挖掘机明薯率为97.6%、伤薯为3.9%、损失率为3.5%,符合马铃薯收获机质量评价技术规范要求。

全光纤电流互感器技术应用评述

介绍了全光纤电流互感器(FOCT)的基础技术原理。阐述了FOCT的抗振动干扰技术、高低温环境适应性、长期稳定性等实用化关键技术,并给出其主要解决途径。总结了FOCT性能检测情况及在国内的应用现状,提出FOCT与GIS、DCB等一次设备的集成安装方式,集成设备将用于新一代智能变电站的建设。分析了FOCT在电能计量、继电保护等应用中的问题,提出一种满足继电保护要求的双采样技术方案。最后,对FOCT的未来技术发展及应用前景进行展望。

混凝土振弦式应变计测试技术研究

基于振弦式混凝土应变计的测试原理,在现场试验的基础上,对桥梁工程中应变测试的温度变化影响作了深入的探讨,分析了振弦式应变计的自由应变的温度影响以及约束温度应变的计算方法;提出了针对振弦式应变计的温度影响修正公式;同时对水化热影响的消除办法进行了分析探讨;提出了用测试应变反映混凝土应力的处理方法,并以荆州长江公路大桥为例介绍了这种消除办法和处理方法的应用效果。

环境温度对桥梁结构动力特性影响的试验研究

本文以两跨钢-混凝土连续组合梁模型和刚架拱桥的环境振动测试为基础,分析了环境温度变化对桥梁动力特性的影响。结果表明:环境温度变化会引起桥梁动力特性的显著变化,同时温度变化对结构动力特性的影响受到桥梁边界约束条件的很大影响,此类测试和分析对桥梁健康监测与损伤识别具有借鉴意义。