三铰拱式桁架在需重复拆装的大跨度结构中的应用

某冶炼项目的渣库,42m(长)x42m(宽)x10m(高)。业主方要求42m跨度内不能立柱;且几年后需要将结构整体搬迁到邻近二期场地,继续使用,要求结构易于拆装和运输;同时建设场地处在大面积新近填土区,需要结构能够较好地抵抗地基不均匀沉降。本文经过多种方案比较,最终采用三铰拱式平面桁架体系的方案,并经计算分析、经济性比较表明该体系能很好地满足使用要求并节约投资,满足安全、适用、经济的设计原则。

直流熔断器低过载电流的开断性能优化及其结构设计

由于直流熔断器加工时的固有工艺误差,其在低过载电流下熔体易发生仅有部分狭颈燃弧的现象而导致熔断器出现过热、喷弧等故障,因此判断熔体是否会燃弧不均及燃弧不均下如何开断短路电流成为熔体设计的难点。针对这一问题,建立电弧燃弧过程数学模型及熔断器弧前过程的热电耦合模型,对不同条件下熔体起弧狭颈数量进行计算。在此基础上提出设置阶梯式狭颈的解决方案,以保证电流成功开断,改进设计额定800V/300A的直流熔断器并进行过载电流开断试验,结果表明该试品成功开断了500 A、1 kA及10 kA短路电流。试验结果验证了该设计方案的可行性和有效性,相关结论可应用于指导熔断器的设计。

直流熔断器并联燃弧不均机理研究及优化设计

针对直流熔断器分断低过载电流时易出现并联熔体燃弧不均的问题,基于MATLAB自编程仿真和实验验证,对并联燃弧不均的原因进行探究并提出改进措施。通过电场、热场和电路的耦合求解,获得燃弧过程各并联狭颈的电流及温度,并解释了并联狭颈燃弧不均的原因。利用建立的数学模型计算并分析电流、狭颈尺寸差对并联燃弧不均现象的影响,得出不同加工误差下的临界均匀燃弧电流密度;提出采用并联均流桥的设计改善并联燃弧不均现象。改进设计额定2000 V/2000 A的熔断器并进行2500 A低过载电流开断实验,实验结果验证了该设计方案的可行性和有效性。

行驶面宽度和弧度高对轮胎偏磨损影响的有限元分析

以12. 00R22. 5全钢载重子午线轮胎为例,利用Hypermesh和Abaqus有限元分析软件研究行驶面宽度和弧度高对其偏磨损的影响,采用接地区域摩擦功偏度值评价轮胎的偏磨损。结果表明:轮胎径向刚度和侧向刚度的有限元分析结果与试验结果具有良好的一致性;轮胎行驶面宽度和弧度高的变化使胎面不同区域的摩擦功发生变化;随着行驶面宽度增大,轮胎的偏磨损减少;随着行驶面弧度高增大,偏磨损增加。

直流熔断器低过载电流燃弧不均现象机理研究

熔断器在低过载电流下,易出现熔体仅有部分狭颈燃弧的现象,严重影响熔断器的开断能力。针对这一问题,通过建立熔体燃弧数学模型及瞬态电热场模型,对熔体狭颈不同时起弧过程中的电流及狭颈温度进行计算,对熔断器在过载电流下燃弧不均现象进行了机理性分析,并利用模型讨论工艺误差、熔体宽度对燃弧不均现象的影响。仿真结果表明,减小加工误差或熔体宽度均能提升熔断器的低过载电流分断能力,相关结论可用于指导直流熔断器的优化设计。

不均匀气隙表贴式永磁同步电机磁场解析计算

工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、气隙、槽开口和定子槽四个精确子域的解析模型,并建立泊松方程和拉普拉斯方程,通过分离变量法与傅里叶级数法求解偏微分方程,通过边界条件对各子域谐波系数求解以得到各分段磁极磁场分布,然后基于积分原理对其等效叠加得到电机二维磁场分布结果。该解析方法同时考虑到瓦片型、偏心式与面包型磁极转子结构,可以计算任意单元数电机的空载、电枢及负载的磁场特性,并在此基础上计算转矩和空载反电动势特性。通过样机测试结果和有限元仿真结果与解析结果进行比较,验证解析方法的准确性,能够快速指导电机设计。

弧形直线感应电机不均匀气隙磁场定量分析

弧形直线感应电机可用作实现竖直转子无轴承电机,但次级转子偏心所导致的气隙不均匀对气隙磁场有显著影响。针对此问题,在推导气隙宽度数学表达式基础上,首先提出一种针对弧形直线电机不均匀气隙时的气隙磁场解析计算方法。接下来将此方法与有限元计算结果进行比较。结果表明,这种解析计算方法相比采用均匀气隙的计算方法能够大大提升气隙磁场的计算准确度。针对大气隙时计算精确度下降的问题,提出一种修正方法,进一步提升了计算结果的精确性。最后,将解析方法与瞬态场有限元结果进行了对比。对比结果表明,考虑了气隙不均匀的磁密解析计算公式能够将不同情况下的磁密计算误差减小50%~90%。这种解析方法为通过弧形直线感应电机的解耦控制实现无轴承电机的结构奠定了基础。