某电厂1000 MW汽机基础动力参数优化设计研究

以某电厂2×1000 MW汽轮发电机组为工程背景,开展汽机基础动力参数优化设计研究。针对汽机转子动力响应过大而不利于汽机正常工作的问题,采用ANSYS软件建立汽机基础结构整体有限元模型,依次开展汽机基础动力特性和强迫振动响应分析,分别讨论增加短柱、短柱宽度和L型梁高度对汽机基础动力响应产生的影响。结果表明:在汽机基础有限元建模中可采用增加附加质量及刚域的方式模拟转子和静子的刚度、质量贡献;分别增设梁间短柱和增加横梁高度,能够有效降低转子动力响应;研究结果可为汽机基础精细化建模与降低汽机转子振动响应提供参考。

花键约束下变形摩擦片角向摆动的数值分析

为了揭示离合器分离状态下摩擦元件变形前后的动力学特性差异,本文研究了花键约束下不同变形程度摩擦片的角向摆动特性,分析了花键界面和翘曲变形对摆动的影响。本文对平直摩擦片进行了力学分析,并建立了平直片角向摆动的动力学模型。在此基础上,对平直片引入薄板的变形函数,考虑几何差异推导出了变形摩擦片的摆动模型。同时,与经典边界条件对比,在摩擦片内径的花键约束处采用了摩擦边界,并且基于几何结构推导出了最大允许摆动角。通过数值仿真,在时域和频域分析了各影响因素对摆动的影响。结果表明:旋转的摩擦片受扰动后,角向摆动频率随转速的增加而增加,而翘曲变形会降低摆动频率。此外,最大摆动角度在低转速时会延长摩擦片摆动的时间,摩擦力则会降低摆动的时间。

基于结构健康监测系统数据的桥梁竖向预应力筋断裂事件安全分析与整治预防研究

竖向预应力筋是防止预应力混凝土桥梁腹板主拉应力开裂的有效手段。为了研究部分竖向预应力缺失对桥梁结构整体及断裂部分的影响,基于某特大型连续刚构桥结构健康监测数据,探究了预应力筋断裂前后梁体竖向挠度及振动数据的变化。研究结果表明:结构跨中竖向挠度变化趋势均与环境温度变化趋势较为一致,振动幅值及大桥自振频率在竖向预应力钢筋断裂前后未发生明显变化,大桥整体处于安全状态;而竖向预应力筋部分断裂会加剧断裂处裂缝的产生。

悬挑公路面公铁两用铆接钢桁梁桥次应力分析

钢桁梁设计中常将节点简化为完全铰接状态,但实际节点具有一定约束能力,在杆端会产生一定的次应力。本文以京九铁路赣江南桥悬挑公路面公铁两用的铆接钢桁梁桥为例,建立有限元模型,通过调整节点连接刚度(约束),分析次应力的变化对杆件受力的影响。有限元分析结果表明:随着节点刚度的增强,各杆件产生的轴向应力随之减小而次应力随之增大,在荷载作用下竖杆产生次应力,以面外弯曲应力为主,其余杆件则以面内弯曲应力为主。同时,荷载试验结果与有限元分析结果一致。虽然竖杆实测次应力系数较大,但考虑次应力系数后承载能力仍能满足设计要求。

基于光子多普勒效应的轴承振动测量

中国高铁国产化率高达97%,但仍有3%的设备需要进口,其中就包括对制造工艺有着极高要求的高铁轴承。为保证高铁安全行驶,现有高铁轴承在运行120万公里后无论好坏都需强制更换,大大增加了运营成本。因此高铁轴承损伤检测对降低运营成本、确保行车安全非常重要。提出了基于光子多普勒测速系统的高铁轴承(转动刚体)振动测量方法,及采用周期平均的方法,克服轴承偏心及轮缘非正圆所带来的影响。通过对正常轴承、被淘汰轴承与人为制造损伤轴承振动信号的测量,在时域和频域上的分析及处理,验证了光子多普勒测速系统测量高铁轴承振动,检测轴承损伤情况的可行性,为我国高铁轴承质量检测提供了一种全新的方法。

半潜式起重船浮吊作业的数值模拟与模型试验

深水起重船是海洋油气开发、海上风电设备安装中不可缺少的一项重要装备。以一艘最大起重能力达16000 t的半潜式起重船为研究对象,分别用数值模拟和模型试验的方法研究其空勾和最大起重时在波浪作用下的运动性能。数值模拟方法基于三维线性势流理论,分别从频域和时域两个方面分析,在起重作业时考虑船体和重物两体之间的相互耦合作用,得到船体和重物运动的RAO和运动时例曲线;在上海交通大学深水池中对该起重船进行了静水衰减、白噪声和不规则波的模型试验,其分析结果与数值模拟方法相对比。结果表明,数值模拟和模型试验得到的结果非常吻合,数值模拟方法具有较高的可靠性;半潜式起重铺管船在波浪中拥有良好的运动性能,在文中列出的海况下能够安全地进行作业。

道路试验条件下商用车驾驶室振动舒适性优化

以道路试验数据为激励和验证信号,从2个方面提高驾驶室的振动舒适性:驾驶室结构方面,在HYPERMESH中对其进行了结构优化,在ADAMS中对结构优化前后的驾驶室振动舒适性进行了量化对比,结构优化后,不同车速下,驾驶员座椅处加权加速度均方根值平均降低6%;驾驶室悬置方面,利用柔性化的驾驶室建立其悬置系统的多体动力学模型,以加权加速度均方根值为优化目标,在频域内对悬置的刚度和阻尼进行了正交试验优化,在时域内对优化前后悬置的动挠度进行了对比,悬置优化后,不同车速下,驾驶室员座椅处加权加速度均方根值平均降低10%,悬置动挠度平均降低21%。

西安地裂缝界面处地震波传播规律

地裂缝是黄土地区的一种典型地质灾害,地震波在地裂缝场地中的传播规律是工程界比较关心的一类问题。为了研究地震波在地裂缝处的传播规律,引用西安地区地裂缝界面的等效刚度系数和裂缝面的接触面连续条件,基于运动方程的基本解答,在考虑转换波产生的前提下得出了求解西安地裂缝处地震波透反射系数的频域方程组。对入射角、入射波频率和地裂缝介质等效力学参数的变化对地震波传播规律的影响进行了分析。结果表明,地裂缝对地震波的传播起到了一定的高频滤波作用,当入射波频率较低时波动的传播主要以透射波为主;等效法向刚度只影响P波的传播,等效切向刚度对P波和SV波都有影响;相对于法向刚度,切向刚度的变化对的透反射系数的影响更为明显。

有砟轨道动刚度特性及影响因素分析

应用轨道结构的动力学频域分析方法,研究了有砟轨道的动刚度特性及轨道参数对它的影响。有砟轨道动刚度随频率变化幅度很大,在激振频率为72 Hz时达到最小值55 kN/mm,约为静刚度的60%。扣件刚度、扣件阻尼、轨枕类型、道床弹性模量对有砟轨道动刚度都有影响。

城市居住用地容积率“值域化”研究

容积率是城市开发强度确定的重要标尺,也是城市规划管理的重要依据。当前容积率指标确定方法存在刚性过强而弹性较弱、指标体系复杂但目标不明确及重技术轻政策等诸多问题。研究将"值域化"概念运用到总规对控规的控制中,并基于汕头市中心城区北岸地区的实证,从引导、控制和调节3个层面入手,结合开发强度分区模型提出容积率"值域化"的总体思路,即数值引导—区间控制—多方参与下的协商调整,以期最终遏制开发总量失控局面,实现兼顾刚性和弹性的容积率"值域化"控制。

水平激励下带环形刚性隔板圆柱形储液罐中流体的晃动响应

本文研究了带有环形刚性隔板的部分充液刚性圆柱罐中液体在水平简谐激励作用下的晃动响应。引入人工界面将复杂的液体域分割为若干个形状简单的子域,基于叠加原理利用分离变量法研究自由晃动时各子域内液体速度势函数的解析解,在自由液体面与人工界面处利用Galerkin法即可求得液体晃动的固有频率和模态。将水平激励下的液体速度势函数设为刚体运动速度势与相对运动速度势两部分的和。引入广义坐标,利用模态叠加法即可得到相对运动速度势表达式。将刚体运动速度势与相对运动速度势分别代入自由表面方程即可得到含有广义坐标的动力响应方程。求得广义坐标并将其代入势函数表达式即可得到水平激励下的速度势响应。数值结果与有限元法的结果分别进行了比较,显示出很好的一致性。

箱形节点域外伸端板弱轴连接的滞回性能研究

提出了一种适用于H形柱的箱形节点域外伸端板弱轴连接,利用有限元软件ABAQUS对8个不同构造形式的端板连接进行了研究,分析了节点的破坏形式、弯矩-转角滞回曲线、承载能力及转动能力等。结果表明:8个不同构造形式的端板连接均为半刚性节点;在循环荷载作用下,箱形节点域端板连接节点的破坏均出现在端板上,而柱子节点域基本完好;当层间位移角为0.04rad时,各节点的承载力均大于0.8倍钢梁全截面塑性弯矩;端板外伸加劲肋的设置使节点的极限承载力提高10%左右,但耗能能力却下降了4%,建议外伸端板不另设加劲肋;端板厚度为16mm,即与蒙皮板厚度相差较小时,节点的承载能力、耗能能力较好;提升端板材性能提高节点承载能力,但端板材性提升过大反而会降低节点耗能能力,建议端板材性只提高1个等级。

青藏高原造山带的某些特征

以昆仑中央断裂为界，青藏高原可分为南、北两部分￣［１］。北部的造山带是在刚性基底地壳上发育起来的。造山前期是裂陷槽发展阶段，并经简单的碰合褶皱成山。造山期后构造变形也简单，以逆冲、叠覆构造为主。南部的造山带是在柔性基底地壳上发育起来的。它的特点是活动性强，经多旋回开、合，造山前期出现有连贯性较好的洋盆及两侧广阔的陆缘沉积，造山期后变形复杂，除逆冲、叠覆构造外，出现大量平移断层。这一总的构造格局形成了青藏高原造山带一系列独有的特征。

汽车碰撞波形梁半刚性护栏的简化计算

应用Newmark β法,对汽车碰撞半刚性护栏进行简化计算,解决碰撞过程中的非线性问题.分别对不考虑汽车转动和考虑汽车转动建立了简化模型,对汽车碰撞护栏进行时程分析.通过与LS-DYNA有限元模拟结果对比表明,考虑汽车转动的简化计算方法能较准确地对碰撞过程进行时程分析,帮助护栏设计人员更清楚了解碰撞过程和碰撞作用机理,有利于护栏的优化设计.

轮式移动2杆刚-柔性机械手逆动力学仿真

针对轮式2杆刚-柔平面移动机械手逆动力学问题进行了系统研究。采用Pin-free边界条件,对机械手柔性构件进行了离散,采用有限元法分别构建了该移动机械手系统的完整正、逆动力学模型。在频域下,求解了系统驱动力(矩)和弹性构型变量,并在时域内对驱动力矩进行了修正,并对修正力矩和构型变量进行了累计误差分析。为了验证建模方法的有效,进行了大量数值仿真工作,仿真结果显示了其有效性和可行性。

西江大桥施工阶段参数灵敏度与可靠度分析

采用基于确定性问题基本解、域外奇点技术和多域耦合技术的杆系随机域外奇点法,对西江大桥进行了施工过程中的静力随机分析,考察了不同材料参数与荷载参数的变异对主梁前端挠度影响的灵敏程度.在考虑有关参数变异的情况下,进一步对西江大桥的主梁前端标高控制进行了可靠度分析,考察了不同施工阶段和容许偏差下主梁前端标高控制的失效概率.结果说明了随机域外奇点法在连续刚构桥施工控制应用中的有效性与实用性.

双肢薄壁墩连续刚构桥平衡悬臂施工阶段的抖振时域分析

根据双肢薄壁墩悬臂结构的形式以及自然风场的相关特性,对其三维脉动风场进行简化,基于Shinozuka s谐波合成法,模拟主梁及墩的脉动风场。通过对准定常气动模型进行双变量泰勒展开,引入空间梁单元的位移插值函数导出自激力的单元气动刚度矩阵和气动阻尼矩阵,采用ANSYS中自定义单元Matrix27来模拟结构受到的自激气动力,静风力和抖振力可以直接在AN-SYS中以荷载的形式输入,提出了一套在ANSYS中实现双肢薄壁墩连续刚构桥平衡悬臂施工阶段的抖振时域分析方法。对算例的计算分析显示:该方法计算结果与频域法结果基本一致,表明该方法的正确性和实用性;双肢薄壁墩悬臂结构的动力影响很明显。

大跨连续刚构桥最大悬臂阶段抖振时域分析

对某大跨连续刚构桥进行最大悬臂施工阶段的空间有限元分析,采用AR模型并考虑空间相关性对桥地址处脉动风场进行模拟。基于Miyata T准定常气动力模型,在ANSYS中引入自激力的影响,对该桥进行抖振时域分析,同时将结果与静阵风响应进行了比较,得到脉动增大系数,并利用抖振分析结果对该桥施工人员的安全性和舒适性进行了预评。

连体高层建筑详勘中的若干问题分析

概括了国内目前连体高层建筑(群)的类型、平面布置、结构型式及受荷特点,从工程勘察的角度分析了该类建筑的主要岩土工程问题,着重阐明了拟采用桩基础条件下应重点把握的勘察要点,可供同类建筑条件下的岩土工程勘察借鉴与参考。

一类退化椭圆型方程Dirichlet问题的解的高阶正则性

由于退化椭圆型方程的研究与双曲空间中极小图的Dirichlet问题,以及曲面的无穷小等距形变刚性问题的密切联系,在有界周期域上讨论了一类退化椭圆型方程Dirichlet问题的解的高阶正则性,利用泛函分析方法得到一个涉及解的高阶正则性的充分必要条件.