DETERMINATION OF STATES OF STRESS AND STRAIN AT POLE OF HYDRAULIC BULGE ORTHOTROPIC SHEET SAMPLE

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输电线路钢管杆在腐蚀影响下的安全性分析

针对腐蚀影响下输电线路钢管杆的性能劣化,采用有限元法对腐蚀作用下的钢管杆承载力变化进行深入研究.通过对钢管杆底部腐蚀和横担腐蚀情况进行分析,得到各构件在腐蚀作用下的力学行为和模态响应.采用材料质量损失率来量化腐蚀程度,并引入材料属性降低来模拟腐蚀效应.研究结果表明,随着腐蚀厚度和长度的增加,应力和应变集中在腐蚀部位,振动频率呈现下降趋势,这可能加大了与风荷载的共振风险.随着质量损失率的增加,最大等效应力和等效弹性应变值明显上升.研究结果为进一步了解腐蚀对输电线路钢管杆的影响提供科学依据、为保障结构运行安全提供理论指导.

预应力加固框架梁对节点抗震性能分析

为研究预应力加固混凝土框架梁后框架节点的抗震性能变化,文中以框架节点为研究对象,应用位移法分析斜腹杆体外预应力技术加固混凝土框架梁后框架节点的受力情况,通过ABAQUS建立有限元模型以及组织一个三层两跨的试验框架模型,对数值模拟的结果进行验证。研究表明ABAQUS建立的有限元模型可以用于斜腹杆体外预应力加固框架梁节点的抗震性能分析,相比于未加固框架,在竖向荷载作用下,节点区域钢筋应力相对减小,节点极限抗剪能力提高;在水平荷载作用下,加固框架比未加固框架混凝土受压损伤严重,尤其梁端比未加固框架延伸更多,对框架节点抗震不利,故应采用相应技术对节点进行加固,为斜腹杆体外预应力整体加固提供理论依据。

深层油藏大斜度井深抽技术对策

南堡油田地处滩海,油井位置局限,整体开发以大斜度定向井为主,受油藏形成特性影响,断块发育破碎,横向面积小,纵向含油层系多,低能量区存在大量供液不足的油井,泵的常规下入深度难以满足连续生产的供排需求,导致单井效益过低,同时泵筒充不满加剧了井下杆柱应力的复杂性和偏磨程度。在对抽油机井杆管泵进行综合分析的基础上,提出了深抽工艺的技术对策,并由油藏压力和生产参数预测了深抽放大压差的增产潜力,从多级杆柱加深后应力计算及延长生产周期等配套工艺技术研究入手,通过软件模拟深抽后杆柱应力变化,对深抽后不同深度杆柱进行应力测试与理论计算对比,并对相关配套工艺进行优化设计,确保深抽后杆柱应力的安全性。实现了深抽后油井动液面下降,产能增加,沉没度的增加,并提高了泵筒充满系数,泵挂深度平均加深800 m、最大泵挂深度达到3300 m,生产压差平均放大6 MPa,泵效平均提高10个百分点,单井增油平均提高300 t,同时针对不同油层物性、不同供液能力的油井进行效果分析和经验总结,形成了不同油井深抽的可行性评价方法。

发电电动机磁极连接线选型设计

发电电动机转子磁极连接线同类化故障频发,选型设计成为关键问题。本文通过三维有限元参数化建模,分析五种典型结构磁极连接线在不同容量和转速下的应力特点,结果表明各典型结构局部最大应力与转速的关联度较大,提出高速发电电动机的磁极连接线建议采用切向连接结构,中速发电电动机的磁极连接线建议采用垂直磁轭U型连接,低速发电电动机的磁极连接线建议采用分体铜板U型连接。同时对U型连接引出头的弯角和高度、引出段与引出头的连接位置、连接线的厚度、以及连接线固定螺栓规格、个数等关键设计参数的选型进了分析,提出增大引出头弯角和高度,增加引出段长度、增加连接线厚度、选用较大规格和较多数量的螺栓固定有助于减小磁极连接线受力。分析结果可为发电电动机磁极连接线设计提供可靠的选型依据。

储能系统中三电平图腾柱AC-DC变换器的研究

储能系统中两电平变换器体积大,功率密度小;电压电流应力高,对器件耐压要求高,电路成本较高。针对上述问题,对2种T型三电平桥臂推衍,并结合图腾柱无桥电路,提出一族三电平图腾柱AC-DC变换器。该族变换器能应用于电动汽车充电系统、储能系统场景中,成本较低。对所提电路工作原理分析,并与现有几种电路对比,结果表明所提电路在器件数目、电压应力上更具优势。设计了适合三电平电路的控制及调制方案,通过分析后确定了其中1个电路的电流应力,为损耗理论分析奠定了基础。最后,仿真结果表明了所提电路的正确性。

电杆在荷载作用下的仿真模拟研究

随着科技的发展和社会的进步,生产生活中对电力的需求越来越大,对供电质量的要求也越来越高。为验证地聚物混凝土在电杆中应用的可行性,采用ABAQUS有限元模拟对地聚物混凝土锥形电杆在极限承载状态和正常运行情况下进行一定荷载下的受力状态分析,确保电杆的强度、刚度、稳定性。结果表明:地聚物混凝土电杆的极限承载力是传统混凝土电杆的1.23倍;根径与土体接触的受压位置应力最大,电杆稍径处位移最大,主要横向变形为23.48 mm,垂直位移为6.75 mm,远小于挠度限值,从理论与计算的角度验证了地聚物混凝土电杆的可行性。

滇西羊拉大型铜矿床石英构造岩微观构造与动力学分析

构造岩的构造和组构是变形运动亦即岩石流动的直接记录。作者对滇西羊拉铜矿区的石英构造岩进行了微观分析,认为矿区内的南北向、北西向构造活动较强,北东向构造活动近岩体增强,北西西向构造活动在矿区北部有较强的显示。动力学分析表明,矿区最大主应力方向晚期为北西—南东向和北东向,东西向主压应力断续作用,导致岩石的脆性和韧性变形,石英光轴优选方位形式及弗林指数k值的测算均说明变形方式以压扁为主。

残余内应力对大各向异性陶瓷材料性能的影响

采用传统工艺制备了一种新型B位联合取代的、性能得到改善的钙改性钛酸铅陶瓷 (Pb0 .76 Ca0 .2 4) [(Zn1 / 2 W1 / 2 ) 0 .0 3 (Ni1 / 3Nb2 / 3) 0 .0 3 Ti0 .94]O3+ 1.3% (mol)MnCO3.在不同极化电场下对样品的性能变化进行研究 ,TEM观察发现晶体内存在有比 90°畴更精细的畴结构 ;XRD发现陶瓷在强极化电场下 90°畴基本没有转向 ,并观察到强极化电场下陶瓷体内存在的宏观内应力和微观应力的变化 .精细的畴结构重新取向可能是微观内应力增加的主要原因 ;强电场下陶瓷体内出现的微裂纹是残余内应力得到释放的主要原因 ;径向机电耦合系数kp 存在极小值是电畴重新取向和残余内应力共同作用的结果 .

钢管杆变形与应力计算的传递矩阵法

根据输电线路钢管杆的受力特点,将钢管杆简化成受复杂载荷作用的变截面梁的纵横弯曲和扭转问题,并采用传递矩阵方法进行分析求解。通过求解复杂载荷作用下均匀梁柱的纵横弯曲微分方程,导出了钢管杆内力和变形计算的场传递矩阵和点传递矩阵;同时还给出了考虑扭转问题的梁柱计算的传递矩阵公式。实例计算说明传递矩阵法是求解输电线路用钢管杆结构强度的有效方法,计算结果精度高、速度快。尤其对于考虑纵向载荷产生的附加弯矩的钢管杆变形计算问题,所提出的传递矩阵公式更为有效。

基于磁各向异性的铁磁构件残余应力磁测理论与方法研究

残余应力广泛存在于铸造、切削、热处理、焊接等处理后的结构件内,会对材料的物理、力学性能产生很大影响,对结构的强度造成很大危害,但残余应力的准确、快速检测较为困难。由于铁磁构件内的残余应力会引起材料磁导率的变化,导致构件呈磁各向异性,所以利用磁各向异性研究铁磁构件残余应力的准确、快速检测具有实际意义。首先基于磁路理论,建立了九极磁传感器等效磁路,并根据检测线圈的绕制特点,将九极磁传感器分为两个五极传感器进行分析。然后加载正弦电压,考虑被测构件的磁化状态,再利用分割磁场法求解空气隙磁阻,推导了九极磁传感器磁测残余应力理论模型,得到了系数K的数学表达式,该表达式揭示了系数K与传感器尺寸、线圈匝数、励磁电流以及空气隙之间的关系,可用于九极磁传感器尺寸和励磁电流参数的优化。最后绕制九极磁传感器,构建应力磁测试验平台,对残余应力磁测理论模型的准确性进行了验证。多组试验结果表明,不同应力作用下,理论与试验结果一致,主应力差的绝对误差基本在5 MPa以内,最大主应力方向角绝对误差基本在3°以内,磁测重复性较好,能够为铁磁构件残余应力的准确、快速检测提供理论基础。

输电钢管塔杆复杂外力作用下的应力分析

以薄壁杆件理论为基础,导出输电钢管塔杆在复杂荷载作用下的应力实用计算方法。

活性粉末混凝土的应用研究

文章介绍了活性粉末混凝土性能特点。把活性粉末混凝土应用于电杆中,利用有限元软件对普通混凝土电杆和活性粉末混凝土电杆进行分析计算,从中可以看出活性粉末混凝土电杆的优越性,它对工程应用具有一定的参考价值。

平面焊接残余应力九极磁测探头仿真分析

焊接残余应力的磁测法是近年来发展的一种新方法,其磁测的关键在于传感器的设计。常规的传感器为二极或四极,测量误差较大。试验采用了九极传感器,测量时不需要旋转,减少了测量误差。采用高磁导率材料作探头,通过电磁仿真,优化了探头的结构、外形及线圈激励匝数,并对影响因素进行分析。九极传感器为残余应力的快速测量提供了一种先进手段。

基于Pro/E和ANSYS的发电机转子横截面的应力分析

出口越南的某卧式水轮发电机组,其单机容量为额定功率6 750kW,额定转速1 000r/min.针对其单机容量、转速高等特点,在简要介绍转子部件结构特征的基础上,重点通过对机组额定与飞逸工况下,发电机转子横截面结构应力分析的实例,介绍了Pro/E模型的导入以及有限元分析方法,最后对计算结果进行分析总结.分析过程中实现了Pro/E建模和ANSYS的仿真相互集成,通过软件各自的优势完成了模型建立和有限元分析.分析结果表明,主轴及磁极的结构达到了设计要求,与传统计算方法相比,其精度更能满足工程要求,且效率高.

45钢拉杆断裂失效分析

45钢拉杆在使用过程中发生断裂。采用化学成分分析、显微组织检验、硬度测试及断口的宏、微观形貌观察等方法对断裂件进行了分析。结果表明,在正常的交变载荷作用下,拉杆因材料强度级别偏低而导致其早期疲劳断裂;另外机加工不当造成的应力集中加速了拉杆的断裂。

输电塔抱杆整体性试验应力状态分析

采用试验与理论计算对比的方法,考察抱杆在起吊、竖直、倾斜时不同荷载状态下的应力。通过试验结果分析,指出该类抱杆的结构薄弱部位,为类似抱杆的设计、施工提供参考。同时将试验结果与有限元计算结果进行对比分析,结果表明该类抱杆具有优良的力学性能。

架空输电线路摇臂抱杆应力状态分析及试验研究

内悬浮外拉线法是我国高电压杆塔组立的普遍方法,施工抱杆在工程应用中大多依据经验,存在一定的安全隐患。选取皖电东送1 000 k V输变电工程中采用的摇臂抱杆为研究对象,采用有限元软件SAP 2000建立梁-杆混合桁架模型,对抱杆进行整体应力状态分析,并在此基础上制定试验方案。共进行7种典型工况下的荷载试验,并将试验结果与有限元结果进行分析和比较。结果表明,抱杆在平臂起吊工况下具有良好的力学性能,验证了抱杆设计的可靠性;低速旋转、同步调幅对构件内力影响较小;不对称力矩是威胁抱杆安全的重要因素,必须加以严控。

汽轮机中压调速汽门门杆断裂分析

某电厂汽轮机中压调速汽门门杆发生断裂,采用断口分析和性能分析等方法对门杆的断裂原因进行了分析。结果表明:门杆断裂位置渗氮时未做防护,渗氮后会使此处脆性增加,进一步加剧了应力集中效应,门杆中心的压力平衡孔严重偏离门杆中心,使门杆受力时形成偏载,门杆是在交变冲击载荷、偏载和应力集中效应的共同作用下形成裂纹源,裂纹扩展至临界裂纹尺寸时发生疲劳断裂。

莫尔圆极点法原理及应用

莫尔圆在岩土强度理论、应力路径、挡土压力及地基承载力分析等方面得到了广泛应用,也常用来解释试验数据和预测岩土变形。极点是莫尔圆上一个特殊的点,对于给定的应力状态,具有唯一性;用作图法,借助极点可以方便、快速求得复杂条件下的应力状态(应力大小和方向),避免使用繁复的数值计算,这是极点法最突出的优势。莫尔圆上极点的位置与应力方向密切相关,岩土力学中规定正应力以压为正,则必须设定正确的剪应力正方向。基于微元隔离体力的平衡条件,证明了必须规定剪应力绕微元体逆时针为正,才能确定正确的极点位置及求得问题的正确解答。采用反证法,证明了极点的唯一性;并给出了极点法的可靠性证明。最后,介绍了极点法求解复杂应力问题及确定应力不连续面位置的优越性。