论提高无穿孔机械固定单层屋面系统安全性的技术措施

与防水卷材或保温材料相比,机械固定件在整个单层屋面系统中虽然所占份额较小,但恰恰是屋面系统抗风性能中最为关键的部分。本文介绍了无穿孔机械固定单层屋面系统抗风失效的常见形式,从屋面抗风揭设计计算、固定件排布、固定件承载能力、固定件性能、固定件安装施工管理等方面论述了提升无穿孔机械固定单层屋面系统安全性的技术措施。

风压变化对单层和双层索柔性支架结构体系挠度影响分析

随着光伏发电项目的发展,在山地、荒坡、污水处理厂、水池鱼塘以及林地等各类型大跨度复杂场地,传统的固定式光伏支架已无法适用,柔性光伏支架结构体系应运而生。当前,不同风压对柔性光伏支架结构体系挠度影响的研究较少,然而在台风频繁出现沿海地区,这类研究不可或缺。因此,通过使用3D3S软件,对单层和双层索柔性支架结构体系进行建模,探讨分析不同风压、不同索结构类型对柔性光伏支架结构体系挠度的影响。

Recent Development of Reluctance Machines with Different Winding Configurations,Excitation Methods,and Machine Structures

This paper reviews the performances of some newly developed reluctance machines with different winding configurations,excitation methods,stator and rotor structures,and slot/pole number combinations.Both the double layer conventional(DLC-),double layer mutually-coupled(DLMC),single layer conventional(SLC-),and single layer mutually-coupled(SLMC-),as well as fully-pitched(FP)winding configurations have been considered for both rectangular wave and sinewave excitations.Different conduction angles such as unipolar􀫚120°elec.,unipolar/bipolar􀫚180°elec.,bipolar􀫛240°elec.and bipolar􀫜360°elec.have been adopted and the most appropriate conduction angles have been obtained for the SRMs with different winding configurations.In addition,with appropriate conduction angles,the 12-slot/14-pole SRMs with modular stator structure is found to produce similar average torque,but lower torque ripple and iron loss when compared to non-modular 12-slot/8-pole SRMs.With sinewave excitation,the doubly salient synchronous reluctance machines with the DLMC winding can produce the highest average torque at high currents and achieve the highest peak efficiency as well.In order to compare with the conventional synchronous reluctance machines(SynRMs)having flux barriers inside the rotor,the appropriate rotor topologies to obtain the maximum average torque have been investigated for different winding configurations and slot/pole number combinations.Furthermore,some prototypes have been built with different winding configurations,stator structures,and slot/pole combinations to validate the predictions.

某网壳结构分析与设计

某地上连体结构位于四个地块交汇处,采用单层双曲抛物面网壳+预应力拉索杂交的结构形式,网壳下方有栈桥与其形成一体。介绍了该网壳的概况、结构传力体系、设计标准和荷载,以及网壳的承载力、变形,结果表明杆件承载力和变形满足规范要求;介绍了网壳的整体稳定分析,包含几何非线性稳定和几何双非线性稳定分析,结果表明网壳的稳定承载力满足规范要求。此外,还介绍了该工程复杂相贯节点的有限元分析,该项目风洞试验及风荷载取值方法。

航空电励磁双凸极电机单/双层绕组下的发电性能研究

不同绕组结构的电机发电性能存在很大差异,选取合适的绕组形式对于电励磁双凸极电机在航空电源系统中的应用至关重要。该文对比研究单、双层绕组电励磁双凸极电机线性区和饱和区发电性能。首先,阐述2种电机的绕组结构形式与磁路特点。其次,在此基础上建立等效磁路模型,解析获得绕组结构对漏磁通的影响规律与机理,从原理上解释了不同绕组结构电励磁双凸极电机饱和特性差异的原因。最后,比较线性区和饱和区单、双层绕组电励磁双凸极电机的输出性能。结果表明:电流密度较低时,单层绕组电励磁双凸极电机的励磁效率更高,输出能力更强,但是双层绕组电机具有较强的过载能力,在航空电源系统中有更大的应用潜力。研制了原理样机,实验结果验证了仿真分析的有效性。

顺风流动下单双层喷嘴雾化特性的数值模拟研究

为研究顺风流动下单双层喷嘴的雾化特性,采用Fluent中离散相模型对顺风流动下单、双层喷嘴的雾化特性进行数值模拟,先将雾滴平均粒径的模拟值与实验值进行对比分析,验证模型的可靠性,再分析不同工况下单、双层喷嘴喷射出的雾滴群平均粒径及速度变化规律。结果表明:同一扰动风速及供水压力条件下,单层喷嘴比双层喷嘴喷射出的雾滴群平均粒径小;随扰动风速、供水压力的增大,单、双层喷嘴喷射出的雾滴群平均粒径均逐渐减小;扰动风速显著影响雾滴群的速度分布,扰动风速越大,单、双层喷嘴喷射出的雾滴群速度越大且雾滴群射程越远,整体呈现出大粒径雾滴先于小粒径雾滴沉降的趋势。

大跨度空间结构风雪流荷载模拟方法研究

为研究大跨度空间结构受风雪流荷载灾害影响,以两相流为理论基础,对通用流体软件FLUENT进行二次开发,编写风雪两相流数值模拟中的复杂边界条件及材料参数,大跨度钢结构为分析对象建立数值模型。并与风洞试验对比吻合的基础上,分析风雪流荷载对不同拱高的单层柱面网壳表面雪压分布影响,通过分析风场数据,以及在风场影响下的建筑物周边雪浓度数据。探究风雪两相耦合作用下对大跨单层柱面网壳的表面积雪分布状态。发现较低拱高的大跨单层网壳结构屋面,将面临更严峻的雪荷载威胁。

灾害风荷载下温室单层柱面网壳整体动力倒塌分析

该文针对大跨轻质单层柱面网壳在灾害强风天气下存在动力倒塌破坏的可能性,利用显式有限元分析软件ANSYS/S-DYNA及自编前后处理程序,综合考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性,建立了灾害风荷载下温室单层柱面网壳结构整体动力倒塌的数值分析模型,考察了单层柱面网壳的动力倒塌发展全过程。以节点位移和变形形态等几何特征响应对网壳结构进行了动力倒塌过程分析,将网壳结构倒塌过程依据其特性划分为轻度损伤阶段,倒塌形成阶段和整体倒塌阶段3个阶段;同时以杆件内力和截面塑性发展等力学特征响应对网壳结构进行了动力倒塌机理研究,指出网壳结构的风致动力倒塌原因是风压区压杆反复屈曲和拉杆依次失效相互作用的综合体现。对比分析考虑下部支承与不考虑下部支承单层柱面网壳的动力倒塌过程,结果表明,考虑下部支承柱时网壳结构动力倒塌对应的临界荷载系数发生了25%的明显降幅。该研究为温室网壳结构的抗风设计、工程应用和防灾评估提供了理论参考。

大跨屋盖结构等效静风荷载研究

等效静风荷载为大跨屋盖结构设计提供了处理时空变化动力风荷载的有效途径。从两个方案对等效静风荷载研究,一种方案是采用模态等效静风荷载组合法,另一方案采用共振响应分量对应的模态等效静风荷载与本征正交分解法(POD)简化的荷载响应相关法(LRC)计算的背景等效静风荷载组合法,两个方案中通过加权因子考虑模态耦合项的影响。利用风洞试验同步测量单层柱面网壳结构的风压数据,根据完全二次型组合法(CQC)和平方总和开方法(SRSS)计算风致响应,结果表明模态耦合项可以忽略,仅选取前几阶模态即可获得准确响应结果。等效静风荷载计算的响应结果与CQC法计算结果进行校核。等效静风荷载确定两方案对比分析显示,第一种方案是非常有效、实用的确定等效静风荷载的方法,而第二个方案有助于分别对背景和共振等效静风荷载研究。

贝壳型单层网壳结构流场数值模拟与风洞试验对比研究

应用SST κ-ω湍流模型,采用数值风洞技术对贝壳型单层网壳在不同风向作用下结构表面的风压分布进行了数值模拟,获得了结构表面各分区下的压强系数.把其中具有代表性的分区数值风洞理论值与风洞试验结果进行比较分析,结果对比说明:两者吻合较好,所得到的压强分布系数可以用于工程实际,验证了数值风洞模拟技术的可靠性.事实证明以数值风洞技术来分析复杂结构周围的流场进行预测是可行的.

单层柱面网壳结构风振系数及其参数分析

风荷载作用是网壳结构设计中的主要荷载之一。本文利用线性自回归过滤器法模拟了具有时空相关性的随机风速时程曲线,利用有限元方法对3向网格单层柱面网壳进行了三维风振响应时程分析,系统考虑了矢跨比、长宽比、平均风速等参数对结构风振特性的影响,得出该类结构在上述参数下位移风振系数和内力风振系数的变化规律,并回归出计算公式,为单层柱面网壳的实用抗风设计提供一定参考。

对均匀沙流体起动风速的研究

从学术观点和方法上将研究边界层流动对粗糙壁面的摩擦切应力与研究均匀沙流体起动风速统一了起来;;既关心了布满均匀沙的沙床上颗粒的流体起动风;;又关心了稀疏分布着均匀颗粒的光滑地表上沙子的流体起动风速;;得出了用边界层外参考风速表示的流体起动风速随颗粒分布密度的增加呈指数增长规律;;而用摩阻流速表示的流体起动风速与颗粒分布密度的二分之一次方成正比的规律;;与有关实验数据取得一致.当颗粒的分布密度逐渐增大时;;本文得到的均匀沙流体起动风速公式最终退化为传统的均匀沙流体起动风速公式.

单层球面网壳结构风致响应计算的块里兹向量法

单层球面网壳结构自振频率密集,且高阶模态可能对结构的风致响应有较大贡献。利用传统模态叠加法计算结构风致响应时需截取较多的模态,导致计算效率较低。本文提出的块里兹向量法所生成的向量都是被荷载所激发的,因此仅使用少数向量即可获得准确的响应结果。块里兹向量迭代所需的多荷载模式可以利用本征正交分解(POD)技术获得,这种技术将脉动风压场分解为与时间无关的协方差模态以及与空间位置无关的主坐标。根据风洞实验同步测量的风压数据,利用本文计算了0.1和0.2矢跨比的单层球面网壳的风致响应。通过与传统模态叠加法计算结果的对比分析说明了本文方法的有效性。

风荷载下单层球面网壳弹塑性动力失效破坏研究

考虑了风荷载的时间和空间相关性,建立了单层球面网壳结构在三维风荷载下动力响应的有限元模型,研究了风荷载下单层球面网壳的动力失效破坏临界风速、屈曲位移形态、塑性发展分布等特征响应。分析了风荷载空间相关性、初始几何缺陷、支承形式以及矢跨比等因素对结构在风荷载下动力失效破坏性能的影响。对比了风荷载下静、动力分析时的失效破坏临界风速,结果显示,单层球面网壳在动力失效破坏临界风速远小于其静风情况下的临界风速值。

采用单层链式绕组的高功率密度异步电动机设计

高功率密度异步电机体积小、转速高,但发热严重。文中采用对比分析的方法研究高功率密度异步电机的绕组,从发热和工艺角度定性分析并分别设计了双层短矩绕组和单层链式绕组。利用E lectron icsW orkbench电路仿真软件计算分了两种绕组下电机的杂散损耗和定子铜耗。计算和试验结果表明,单层链式绕组发热较小。

单层网壳结构等效静风荷载分布估计

单层网壳对外荷载分布极为敏感,且稳定问题是其结构设计中的主要问题,因此风荷载分布的估计对其结构静力抗风分析非常重要。但目前常采用的等效静风荷载分布并不能有效反映其脉动分量对结构稳定性的可能不利影响。首先简单回顾了目前单层网壳抗风分析的方法,并介绍了一种基于风洞试验的有效风荷载分布估计方案。随后从稳定分析角度提出了一种新方法,可用来简单高效地估计单层网壳的有效风荷载分布,同时还可就风荷载的影响进行保守分析。最后,分别采用单层球面和柱面网壳作为算例,基于风洞试验结果,比较了不同估计方法在分析这类结构极限承载能力及稳定性问题时的效率,表明了所提出方法在单层网壳稳定分析中估计有效风荷载分布时的优点。

风荷载下单层柱面网壳的动力稳定

以一单层柱面网壳为例,利用Budiansky-Roth准则研究空间结构在风荷载下的动力稳定性。介绍了Budiansky-Roth准则,通过风洞试验获得单层柱面网壳上的风荷载并研究其动力稳定性,讨论了初始几何缺陷、风向角和风压系数的影响,并将动力失稳分析结果与我国规范和阵风响应因子法(GRF法)计算动力响应导致结构破坏的方法作了比较。研究结果表明,空间结构进行风荷载下的稳定性设计时有必要研究其在风荷载下的动力稳定性。

大尺度弱边界单层平面索网玻璃幕墙关键技术研究

新疆中石油生产指挥中心单层平面索网幕墙结构尺度大且为复杂弱边界,并长年处于强风环境下。该文对单层索网的结构模型、找形、索力设计、动力响应分析、玻璃翘曲、预应力张拉控制等设计中的关键技术进行详细研究。研究表明,结构整体模型应考虑索网和复杂弱边界(支承刚架)共同工作和竖索与横索在不同阶段的工作特性。确定单层平面索网幕墙零状态的非线性有限元逆迭代找形方法明显提高迭代收敛的速度,有效地解决横索悬垂问题。通过找形分析和预张力设计,可得到合理的索网初始形态和最经济的索截面。选用平均风压作用位置作为初始位置,对索网进行脉动风作用下的非线性时程分析,风振分析结果表明单层索网幕墙为风敏感结构。大变形下单层索网幕墙边界处玻璃翘曲问题不容忽视,需设计专门方案来控制。根据预应力张拉各阶段的有限元模拟和优化分析得出的预应力张拉控制要求,可有效指导单索幕墙的施工。

单层球面网壳结构风振响应分析及风振系数

利用线性自回归过滤器的模拟技术对考虑时间和空间相关性的风场进行计算机模拟,对施威德勒型、联方型和凯威特型三类单层球面网壳结构进行了水平风作用下的风致振动响应分析,分别考虑三种矢跨比1/8、1/5、1/4的影响.对风振响应的变化规律及其受矢跨比的影响进行了总结.计算了9种工况网壳结构的位移和内力风振系数.

单层平面索网玻璃幕墙数值风洞风载荷分析

针对现行幕墙设计规范没有明确规定单层平面索网幕墙体系的风载荷计算的问题,以某大厦裙房幕墙为研究对象,用ADINA分析考虑流固耦合作用的玻璃-索网体系风振响应分析,并与通常采用的等效静风载荷方法得到的结构风效应比较.分析表明,对于非线性的索网玻璃幕墙结构,现行载荷规范采用的等效静风载荷方法会导致偏于不安全的设计计算结果.