关键词： 风光储耦合系统   优化调度   优化运行   风光消纳   多项式混沌展开  

摘要： 针对风光消纳面临的小样本不确定性问题,基于数据驱动混沌多项式展开法,提出小样本下风光储耦合系统的新能源消纳概率评估方法。首先,考虑风光储耦合系统的运行约束,提出以弃电率最小为目标的弃电率评估模型;随后,计及风光出力历史数据缺乏、难以采用传统不确定性优化方法处理问题,提出基于数据驱动混沌多项式展开法的弃电率概率评估算法。利用风光出力的多阶矩构建任意混沌多项式,基于多维高斯积分求解展开项系数;最后,根据展开系数解析计算弃电率的高阶矩信息,并根据最大熵法求解概率分布。仿真结果表明,所提方法相比于蒙特卡洛模拟法计算效率显著提升。

关键词： 旋转式可调电感   电感设计   甚低频   有限元   解析模型  

摘要： 传统旋转式可调电感设计方法通过实物迭代进行制作,时效性和经济性较差。为满足感值设计要求,该文提出一种基于结构参数分析和蒙特卡洛法的旋转式可调电感设计方法。首先,该文利用共轴圆环首次建立旋转式可调电感的解析模型,并在所提模型的基础上分析电感结构参数对可调电感感值的影响,包括导线半径、转子半径、定子半径、转子线圈匝数、定子线圈匝数。进一步,该文提出一种基于蒙特卡洛法的旋转式可调电感设计方法,并利用电感结构参数影响改进算法提高搜索精度和收敛速度。最后,仿真和实验验证该文所提方法具有设计精度高和收敛速度快的优点。该设计方法可有效减少电感迭代设计所需的时间和材料成本。

关键词： 超声空蚀   圆锥复合变幅杆   有限元分析   超声振动系统  

摘要： 空蚀是水力机械常见的失效破坏形式,常用超声空蚀实验装置来研究空蚀过程及材料的抗空蚀性能。针对超声空化原理及超声空蚀实验装置的要求,利用变截面的波动方程和传统变幅杆的设计理论设计了圆锥复合变幅杆;通过ANSYS软件对变幅杆进行模态分析和谐响应分析,并对其进行多尺寸结构优化设计,以获得最优尺寸参数;根据优化参数研制了圆锥复合变幅杆,将其与换能器和工具头联接构成装置的超声谐振系统,并进行了阻抗分析和振动性能测试,结果表明变幅杆振动效果良好、满足超声空蚀实验装置的要求。

关键词： 高强钢   有限元分析   T形截面   轴压构件   极限承载力   柱子曲线  

摘要： 针对800MPa高强钢T形截面轴压构件失稳问题,基于ABAQUS软件建立有限元计算模型,分析残余应力、几何初始缺陷、翼缘宽厚比、腹板高厚比和构件长细比对构件极限承载力的影响,建立正则化长细比与整体稳定系数关系曲线,并将高强钢T形截面轴压构件极限承载力的模拟结果与GB50017—2017系列设计规范进行比较分析。结果表明:建立的有限元模型能够准确模拟试验构件的屈曲行为,残余应力峰值对短柱承载力影响较小,对大长细比构件的承载力影响较大;试件初弯曲和板件翘曲对小长细比构件极限承载力影响较大,随构件长细比增加,构件极限承载力随着翼缘宽厚比变化表现为敏感度降低,腹板的高厚比变化规律与之类似。计算得到的稳定系数与GB50017—2017中b类柱子曲线吻合较好,建议采用b类柱子曲线计算800MPa高强钢焊接T形截面轴压构件的极限承载力。

关键词： 风电混塔   混凝土管片   有限元分析   吊装方案   环段变形  

摘要： 混凝土塔架采用预制管片通过水平和竖向节点组合而成,其组装需要现场进行吊装,吊装质量直接影响整塔的服役性能。在吊装方案中,吊钩吊点布置会导致管片受力存在差异。当环氧树脂结构胶尚未达到设计强度时,环段的整体性也未达到预期设计性态,管片起吊时由于重力影响而产生较大变形,严重时可能会导致管片的错台、崩边等工程质量问题。为了探究典型吊装工况对混塔吊装环段性态的影响,基于非线性有限元软件,以实际工程为背景,设计了3种不同的吊装工况(理想、工程、设计),研究了不同工况下混塔环段变形随吊装方式的影响。结果表明:通过调节各个吊带长度,将吊点处吊带沿多个方向布置,可使吊带内力均匀分布,从而减小管片的变形。

关键词： 采空区   输气管道   应力   形变   有限元  

摘要： 地下煤矿的开采过程中,土地沉降使上方已建成的输气管道承受额外的载荷,产生一系列安全隐患。为了研究采空区沉降对输气管道的影响规律,文中使用有限元分析软件模拟了沿着管道轴线开采和垂直于管道轴线开采2种开采方式,分析管道变形以及应力变化情况。结果发现,沿管道轴线方向开采时,管道受到等效应力变化更加稳定。垂直于管道轴线方向开采,能使管道承受最大形变的位置保持不变,便于后期维护。在垂直管道轴线开采时,随着开采宽度增加,管道中间区会从整条管道中的最小受力区域变为最大受力区域。

关键词： Midas GTS NX有限元   正洞交叉   应力分布   顶板变形  

摘要： 随着煤炭开采的技术趋于成熟,人们对开采过程中的安全问题也愈发重视。由于矿井中巷道功能类型的不同,施工过程中会出现巷道交叉的情况,唐口煤矿7307工作面施工道与7307轨道顺槽、皮带顺槽均属于交叉巷道。根据现场施工地质条件,利用Midas GTS NX有限元软件建立斜井与正洞夹角角度分别为30°,60°,90°三种工况下的有限元模型,对斜井与正洞夹角在交叉段应力场及位移场中起到的作用进行了分析,发现斜井与正洞相交角度的不同,对交叉段岩体结构的力学行为产生的影响也将不同。

关键词： 特深井钻机   顶驱   结构优化   有限元分析   台架试验   协同控制  

摘要： 为满足超深层油气勘探开发对钻井装备的需求,结合北京石油机械有限公司系列顶驱的研发经验,研制了15000 m顶驱。依据15000 m钻机的技术参数确定了主要技术参数;根据钻井工艺要求,设计了总体结构方案;应用模块化设计、理论计算和有限元分析等方法,对关键模块进行了结构优化,分析了实时监测与维护技术、一键式协同控制技术和自动润滑技术。台架性能试验结果表明:该装置的各项性能指标均符合设计要求,启停、运行平稳,控制精准,装配合格,自动化和智能化水平高,能很好地满足15000 m钻井工况要求,有效提升了钻井作业效率和安全性。研制结果可为超深层钻井技术与装备的进一步研究和应用提供技术借鉴。

关键词： 城市轨道交通   盾构机始发   反力架   剪力墙   有限元  

摘要： [目的]由于盾构始发场地空间有限,导致反力架尺寸受限,难以单独提供足够的盾构始发反力。因此,需设计并安装反力架后靠结构,以实现两者协同受力。[方法]以上海机场联络线工程为背景,采用有限元分析方法,系统地研究了反力架与剪力墙之间的连接方式,并分析了剪力墙的纵向长度、厚度及高度等参数对反力架结构受力与变形的影响。通过模拟计算,筛选出反力架与剪力墙之间最优的连接方式以及剪力墙的最优尺寸组合。[结果及结论]反力架与剪力墙间采取贴合的连接方式,避免反力架和永久结构贴合面传递弯矩,对永久结构影响更小,并可以有效释放反力架不利部位的弯矩,使反力架受力更加合理。随着剪力墙纵向长度的加长,可显著提高反力架和剪力墙结构受力变形能力;剪力墙厚度的变化对反力架受力变形影响较小,但在一定程度上可以增强剪力墙自身受力、减小变形;剪力墙高度对反力架和剪力墙结构受力及变形的影响非常显著;当剪力墙高度小于13.5 m时,由于墙顶未锚入中板,导致反力架和剪力墙自身的受力、变形均处于不利状态。

关键词： MEMS   环形谐振陀螺   双U型梁   热弹性阻尼   有限元分析  

摘要： 对于MEMS环形谐振陀螺而言,品质因数是一个关键的技术指标,在真空条件下热弹性阻尼是影响品质因数的主要因素。因此,针对带有拓扑梳齿的双U型环形陀螺,首先分析了其结构形式和工作原理。其次研究了热弹性阻尼机理,对双U型环形陀螺热弹性阻尼进行了理论研究。同时借助有限元方法对热弹性阻尼进行了仿真分析,探索了结构参数对环形陀螺品质因数的影响。对不同结构参数的陀螺进行实验测试。仿真分析与实验测试结果表明,增加单环内径,减小单环环宽,减小中央圆盘的半径和减小支撑梁梁宽方式都可以降低陀螺热弹性阻尼,从而提高陀螺的品质因数。合理调整陀螺结构参数可以使陀螺品质因数在一定参数条件下达到十万量级。所提分析方法对降低热弹性阻尼,提高陀螺品质因数具有指导意义。