白鹤滩百万千瓦水轮发电机组转轮动应力特性研究

转轮是白鹤滩水电站百万千瓦水轮发电机组研发难度最大和制造难题最多的核心部件,为有效预防转轮裂纹,选择白鹤滩水电站右岸#12机组作为研究对象,探索百万千瓦水轮机转轮动应力测量方法,研究运行稳定性和转轮动应力特性,揭示机组转轮动应力真实分布规律,用于指导机组在合理运行区运行,延长叶片使用寿命,提高机组运行可靠性。白鹤滩水电站#12机组稳定性和动应力测试分析表明,机组机械部分制造和安装质量优良,运行稳定性表现优秀;转轮叶片动应力在全负荷范围内保持在较低状态,远低于材料的许用应力值,甩负荷等过渡过程产生的动应力幅值大于稳定工况动应力幅值;稳定工况下,转轮叶片动应力典型频率成分为1.785、42.84、0.45 Hz,这分别是机组转频、24倍转频和涡带频率,对应的动应力分量由蜗壳内非轴对称速度干扰叶片进口流动、活动导叶出口的不均匀流场干扰叶片进口流动和涡带尾水压力脉动引起。

高海拔地区18 kV水轮发电机定子绕组端部防晕技术研究

为满足海拔高度为2 500 m的某大型水电站18 kV水轮发电机的防晕要求,本文从理论方面分析了目标海拔高度下的空气击穿场强及影响因素,并通过建立定子绕组端部三维仿真模型评估了端部电场特性,分析了间隙距离与绑扎结构对端部斜边电场的影响,确定了定子绕组端部斜边最小间隙距离控制在15 mm的方案。最后,在构建的大型高海拔环境模拟试验室完成了18 kV水轮发电机定子线圈和绕组的防晕性能进行测试验证。结果表明:该18 kV水轮发电机的防晕性能良好,满足在2 500 m海拔高度下的防晕要求。

裂隙岩体渗透率与应力耦合对EGS采热性能的影响

在增强型地热系统(enhanced geothermal system,EGS)热开采过程中,储层渗透率受应力的影响而动态变化。为揭示裂隙岩体渗透特性和应力之间的耦合作用对系统采热性能的影响,建立双重介质热流固(thermo-hydro-mechanical,THM)耦合模型,分析基质和裂隙渗透率随应力动态变化时储层THM三场变化规律。结果表明:在热应力与水压力共同作用下,基质渗透率逐渐减小,裂隙渗透率呈指数式增加,采热速率主要由裂隙渗透率的动态变化决定,但如果忽略基质渗透率的动态变化,预测的裂隙渗透率比实际提高41.8%,热突破时间提前,会低估近2年的系统运行寿命。因此,同时考虑裂隙和基质渗透率与应力的耦合作用对合理评价EGS系统使用寿命有重要意义。

地下水对CAES地下储气库气密性和围岩稳定性影响

压缩空气储能(CAES)储气库密封和稳定是保证电站安全稳定运行的基础,储气库受力影响因素众多,且特性复杂,长期运行过程中气密性和稳定性的精准预测和评估一直是热点和难点。以考虑渗漏和传热过程的压缩空气热力学模型为非稳态边界、以热流固耦合理论为核心建立了储气库多物理场耦合下气密性和稳定性联合分析模型,探讨了洞周围岩中的地下水对储气库气密性和稳定性的影响。研究成果表明:(1)地下水的存在可使储气库每个循环气体损失量降低78%;(2)衬砌结构主要受拉应力作用,顶部和底部出现了应力集中现象,需进行加密配筋;(3)岩体中存在地下水有助于强化储气库内的气体密封效果。

玉米干燥过程中颗粒内部应力分析与预测

通过对玉米干燥过程中应力裂纹产生机理的研究,分析了玉米在干燥过程中的热应力和湿应力,系统地分析了玉米颗粒内部应力的产生及分布状态,应用广义Maxwell模型建立了干燥过程中玉米颗粒内部应力模型;依据干燥应力模型,模拟了玉米颗粒内部各位置的径向应力和切向应力。结果表明:温度梯度和湿度梯度对内部应力影响显著,最大径向应力主要集中在角质胚乳中,最大切向应力主要集中在角质胚乳表面。

河谷地形对面板堆石坝应力位移影响的分析

本文分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,采用三维有限元分析方法计算了不同河谷宽高比时大坝的应力和位移。结果表明河谷地形对于大坝应力和位移特性有显著影响。河谷宽高比减小后,坝基对坝体的约束作用加强,导致:(1)坝体的变形减小;(2)面板的挠度随之减小;(3)面板顺坡向应力出现了拉应力从而增大了面板出现拉裂缝的可能性;(4)面板顺坝轴向拉应力减小,顺坝轴向压应力则出现先减小后增大的趋势;(5)面板周边缝张开量明显减小。

某隧道区地应力测量与岩爆分析

介绍了某高速公路隧道区2个钻孔(深度为280和567 m)的水压致裂法地应力测试结果,并就施工期岩爆发生的可能性和隧道围岩稳定性进行了初步分析。

基于ANSYS的拱坝等效应力研究

本文基于大型有限元计算软件ANSYS结合工程实例进行了拱坝的三维有限元分析,利用其二次开发语言APDL编制了拱坝等效应力的计算程序,并将计算结果与拱梁分载法的计算结果进行了对比,验证了其实用性。

煤层气储层压裂负效应作用机理

储层压裂是煤层气工程中提高采收率的主要措施之一,但同时受压裂液侵入和煤粉的影响会对储层造成伤害,从而抑制了煤岩储层渗透率的有效提高。基于孔隙压力变化对煤岩应力状态改变的力学分析,研究分析了压裂过程中压裂液对裂隙面附近煤岩的作用机理;通过煤岩应力状态变化的研究,确定了煤层气压裂过程引起裂隙面附近煤岩发生不同破坏特征的破坏模式;并根据压裂对煤层气工程产生的负效应,进一步给出了煤层气排采过程中的降压速率上限值确定方法。研究分析表明,压裂对煤层气储层改造具有明显的两面性,对煤层气的长期高效排采具有很大的局限性,必须严格控制压裂施工工艺及排采降压规律,才能达到有效提高排采效率的目的。

四川省大凉山腹地当前地应力状态分析

在四川省大凉山腹地深度分别为190.15 m和364.10 m的两个钻孔中进行水压致裂地应力测量,以获得当前浅部地壳应力的状态.测量结果表明,在测试段深度内,实测最大水平主应力最高值为14.68MPa,与该区域内已有近似深度地应力测量结果（20 MPa）相比,此次测值有所降低;3个主应力之间的关系为：最大水平主应力〉最小水平主应力〉垂直应力,表明大凉山地区地壳浅部构造应力场以水平应力为主导;最大水平主应力方向为北西至北西西向,与区域活动构造的性质和震源机制解得出的主压应力方向基本符合;最后,利用库伦摩擦滑动准则,讨论了当断层摩擦因数μ为0.6~1.0时,测区内主要断裂在该应力状态下的稳定性,认为测区内现今最大水平主应力值暂时没有达到使区域逆断层发生瞬间摩擦滑动的临界值.

深切峡谷地区地壳浅表层地应力状态变化分析

本文以三峡水库引水工程秦岭特长隧洞水压致裂地应力测量为例,在野外地质调查、室内超前预测分析、现场和室内测试等的基础上,对深切峡谷地区地壳浅表层地应力状态进行了系统分析,结果表明深切峡谷地区地壳浅表层分为应力降低区、应力增高区和原始应力区,原始应力区(即构造应力面)的深度大致等于地应力测点周围山体和沟谷之间的相对高差.

液压缸法兰强度研究

本文在分析了液压缸法兰过渡部分的应力状态基础上,提出了一种新的力学模型及其强度计算公式,最后进行了有限元验证并取得了一致性结论。本文方法可以作为液压缸工程设计的理论依据。

双层管液压胀合的原理及力学分析

详细阐述双层管的液压胀合原理。根据对双层管分析的基本假设,研究双层管液压胀合过程中的受力状态。采用弹塑性理论,对双层管内管及外管的应力应变关系进行讨论,并利用内外管周向应变的变形协调条件,得出液压胀合的适用条件以及胀合液压力pi与残余接触压力p间的计算关联式。

水压致裂法测量裂隙岩体的地应力研究

通过对水压致裂法形成的钻孔印模分析,运用Taylor公式和最小二乘法迭代算法,计算纵向和横向裂隙岩体地应力大小及其误差。首先确定大地、裂隙和钻孔坐标系,根据印模曲线确定裂隙方位;然后用Taylor公式和最小二乘法迭代算法,计算应力分量;最后计算出主应力大小及其误差。将此方法应用于雪峰山隧址区ZK6钻孔的地应力场计算,得出其最大水平应力为13 MPa,方位113°左右,这与地质构造法实测的应力场相吻合,说明这一方法合理可行,具有较好的实用价值。

襄渝铁路增建二线——新白岩寨隧道地应力测量及其在岩爆分析中的应用

本文在襄渝增建二线———新白岩寨深埋长隧道(最大埋深近500m)工程区进行了水压致裂地应力测量,叙述了地应力测试方法和结果。测量结果表明:该工程区的原地应力以水平应力为主,最大主应力方向为NNW,与区域地质分析的结果相吻合。根据该工程区应力量值及其方向,分析了隧道区应力作用特征,并结合该工程区地质条件,对隧道的稳定性和地质灾害发生的可能性进行了讨论。

某高速公路隧道区水压致裂地应力测量与分析

介绍了某高速公路隧道区两个钻孔的水压致裂法地应力测试结果，并就地应力特征及其对隧道围岩稳定性的影响进行了分析与评价。

内生真菌和水引发对NaCl胁迫条件下中华羊茅种子萌发的影响

本试验以带Epichloё内生真菌(E+)及不带内生真菌(E-)中华羊茅种子为研究材料,研究其水引发后,在NaCl胁迫条件下的萌发情况。结果表明,NaCl胁迫显著降低中华羊茅种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、胚根长和干重。除对照处理外,相对于不带内生真菌的中华羊茅种子,内生真菌能显著提高不同NaCl浓度胁迫条件下中华羊茅种子的萌发力及幼苗生长。水引发与内生真菌可产生互作,在引发时间为20min时与内生真菌的互作效果最为明显,在不同NaCl浓度胁迫下中华羊茅种子各萌发指标及幼苗生长情况均显著高于其他处理。在对各指标的相关性分析显示,中华羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、胚根长和干重相互之间均呈极显著正相关。

断层构造近场地应力分布规律研究

通过分析几个典型断层构造近场水压致裂法地应力实测案例,结合构造地质力学及特性,得出近场断层构造地应力量值和方位主要受构造的空间分布、运动机制及其岩性影响的结论。一般而言,地应力量值在沿断层埋深方向上有不同梯度的分带,这与断层构造的剪切破裂形成机制及其影响带内岩性有关;最大水平主应力方位受断层构造的空间分布及运动机制影响,大致呈现与断裂走向平行或大角度斜交,甚至垂直的规律。分析断层构造近场地应力的分布有助于工程区岩体稳定性的科学评价,为工程选址提供依据。

基于三维实体模型的玉米颗粒干燥过程中内部应力分析

借用医用CT扫描技术获得玉米颗粒实体的三维图像,通过工具软件处理建立了具有实体特征的玉米颗粒三维模型.依据材料力学和粘弹性力学原理,建立了玉米颗粒三维应力计算模型,使用COMSOL Multiphyscis软件完成了热应力、湿应力及总应力的模拟计算,对于干燥过程中玉米颗粒内部极限应力值、应力分布以及产生原因进行了分析.

管材内压液力成形的稳定性分析

管材内压液力成形过程中 ,管坯在内压与轴向压力的共同作用下发生变形。成形过程中常见的缺陷是起皱和破裂 ,这两种缺陷的产生都和管的失稳有关。本文运用薄膜理论分析了管坯在轴向力单独作用下的压缩失稳 ,得出临界轴向压力的计算公式 ;从失稳应变强度入手 ,分析了圆柱管在内压和轴向压力共同作用下的分散性失稳 ,根据失稳应变强度的计算公式 ,分析了应力状态系数 a、厚向异性指数 rh、应变强化指数