关键词： 塔式起重机   非常规附着   有限元分析  

摘要： 常见的刚性附着方式有双节点三杆式、双节点四杆式与三节点四杆式。本研究依托深圳某大型场馆工程,通过数值分析,对3种非常规附着形式进行定量研究,并考虑水平荷载作用方向的影响,以计算结果为依据进行附着优化,可为类似项目在非常规的塔式起重机附着布置方式比选中提供参考和借鉴。

关键词： 遥控水下航行器   运动控制   径向基函数   自适应双环滑模控制   神经网络  

摘要： 针对作业型遥控水下航行器(ROV)在模型参数不确定和外部环境干扰下的运动控制问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的自适应双环滑模控制策略。首先,对于ROV外环位置控制采用改进趋近律的积分滑模控制方法,对于ROV内环速度控制采用指数趋近律的积分滑模控制方法;其次,为进一步改善滑模控制的抖振问题,引入双曲正切函数作为滑模切换项;然后,利用RBF神经网络控制技术对ROV模型的不确定参数和外部扰动进行估计与补偿;最后,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了整个闭环系统的稳定性,并对作业型ROV的运动控制进行了数值仿真。仿真结果验证了所设计的控制器可以实现ROV航行的精确控制,并能够有效抑制模型不确定参数和外部扰动对ROV运动的影响。

关键词： 超高性能混凝土   组合梁   预制单元   配箍率   剪跨比  

摘要： 为了研究预制超高性能混凝土永久模板钢筋混凝土组合梁抗剪性能,选取合适的U型UHPC预制单元本构关系,建立了钢筋混凝土梁的有限元永久模型,并与已有的试验数据进行比较,验证了模型的可靠性,并分析配箍率、剪跨比等参数对超高性能混凝土组合梁抗剪性能的影响。结果显示:超高性能混凝土预制单元可显著提高斜向开裂荷载和极限荷载;预制单元会限制箍筋的作用,所以配箍率对组合梁影响小;剪跨比对组合梁抗剪性能影响大,但是和配箍率一样都会影响其延性。

关键词： 胶管   硫化   温度场   有限元分析  

摘要： 将导热微分方程热源项与橡胶热物性参数视为硫化度与温度的相关函数,建立传热与硫化的耦合计算方程,并基于C语言编写UDF子程序,对FLUENT软件进行二次开发,实现了传热与硫化的耦合计算。模拟结果表明,靠近管壁的外层胶很快到达硫化温度,而靠近管芯的内层胶到达硫化温度需要较长时间,存在明显的温度梯度。当硫化进行到一定时间后,胶管截面各部位温度差异逐渐减小,各部位温度几乎相同,此时胶管各层的传热达到平衡状态。

关键词： 复合式磁阻电机   有限元   温度场   温升  

摘要： 复合式磁阻电机用于某核电厂控制棒驱动机构,要求该电机具有较高的可靠性和较长的寿命。对电机最严酷运行工况下的发热及其分布进行分析,计算出了电机损耗。利用SolidWorks软件建立电机简化模型,基于ANSYS软件进行电机的温度场分析,得出计算结果:在最严酷运行工况下,主轴电机定子线圈最高温度为114℃,温升64 K,满足温升限值80 K的要求。为验证温度场分析的正确性,对试验样机进行温升试验,主轴电机温升值为60.3 K,与温升计算结果较为接近,该分析和试验结果为复合式磁阻电机的设计提供了支撑,初步预判了电机运行的可靠性和安全性。

关键词： 预应力筋   筒仓   有限元分析   储料   优化设计  

摘要： 为研究大直径预应力混凝土贮煤筒仓静力荷载下的受力性能,本文对大型贮煤筒仓结构进行了三维有限元分析,建立了计算模型,分析了变形和内力计算结果。分析表明,预应力应力的施加可明显改善仓壁和筒壁在堆料荷载作用下的受力状态。在此基础上对预应力筋布置进行了优化设计,研究成果可为同类结构的优化设计提供参考。

关键词： 有限元法   变压器   冷却方式   热点温度   油流速度  

摘要： 冷却方式及油流入口速度将影响油浸式变压器的温升,但这一问题鲜有报道。本文以380 MVA、220 kV油浸式电力变压器为例进行研究,首先,使用有限元法建立油浸式电力变压器流-热耦合仿真模型,求解油浸自冷(Oil-Natural Air-Natural,ONAN)、油浸风冷(Oil-Natural Air-Forced,ONAF)、强迫导向油循环风冷(Oil-Directed Air-Forced,ODAF)、强迫导向油循环水冷(Oil-Directed Water-Forced,ODWF),四种冷却方式下的箱内热点温度分布情况。其次,分析入口油流速度分别为0.01 m/s、0.05 m/s、0.1 m/s、0.3 m/s、0.5 m/s时,强迫冷却方式下变压器油、热点、铁芯温度。最后,分别对比各冷却方式、不同油流入口速度下的温度变化。结果表明,各冷却方式及流速下,热点区域均位于变压器次级绕组中上端,在流速为0.1 m/s~0.3 m/s时,增大油流速度能显著提高铁芯、绕组等部件的换热效率,有效抑制局部剧烈温升,对分析变压器温升机理及冷却器结构改进具有深远的学术价值和指导意义。

关键词： 锚固性能   有限元分析   极限承载力  

摘要： 悬挑式脚手架以其优异的性能(不穿透结构,易于拆卸,可回收利用等)广泛应用于各大施工现场。基于此,本文研究近钢筋混凝土梁端受力时的锚固性能,提出综合考虑不同的预埋位置、预埋深度、混凝土强度对箍筋的疏密的影响,对工字钢近钢筋混凝土梁端的极限承载力进行了有限元分析。结果表明,混凝土破坏是各试件的破坏模式。为了探究工字钢近混凝土梁端螺栓剪切性能,建立了81个有限元模型,采用岭回归线性回归方法对工字钢近钢筋混凝土梁端呈剪切行为时的极限承载力进行了参数化分析。最终得出,混凝土强度和锚固位置对极限承载力的影响较大,锚固深度和箍筋的疏密对极限承载力的影响相对较小,并提出了考虑上述参数的线性拟合承载力预测公式,以便于相关工程进行计算。

关键词： 水闸   失效模式   支铰   有限元分析   在线监测  

摘要： 水闸是水利基础设施的重要组成部分,在拦洪、排涝和通航等方面起着至关重要的作用。水闸一旦发生故障,将造成不可估量的后果,其关键部位的健康状态直接影响了水闸的安全运行,对水闸关键部位实现实时在线监测意义重大。以三汊河河口闸为研究对象,对水闸闸门进行失效模式分析,确定对关键部位支铰进行在线监测。为合理设计支铰的在线监测方案,首先对支铰进行有限元分析,通过对比支铰整体和部分的分析结果,验证该有限元分析的合理性,可以为在线监测提供一定的依据;其次,基于支铰的实际情况与有限元分析结果,确定支铰在线监测方案,包括监测位置和数据传输等,实现对支铰的在线应力监测。此外,通过数值仿真,说明支铰中各点与最大应力点之间的应力变化呈线性关系,利用线性关系和已知监测点应力信息,可对支铰最大应力点的应力值进行初步估算。提出的在线监测方案可更好地对支铰进行日常健康管理,保障水闸的平稳运行。

关键词： 随机测试方法   任意分布   场线耦合   蒙特卡罗模拟  

摘要： 随机测试(ST)方法是一种不确定性量化方法,已有的ST方法还不能处理具有任意分布随机变量的情况。通过Gram-Schmidt正交化算法为任意分布随机变量构建混沌多项式基底,对ST方法进行拓展,使其可用于任意分布随机变量的情况。将拓展后的ST方法用于传输线场线耦合分析中。在场线耦合的计算中,由于辐射场的不确定性,入射波极化角、方位角与仰角存在不确定性,因此传输线的响应也呈现出不确定性,导致随机场线耦合问题。针对输入参数服从任意分布的情况,应用ST方法对传输线场线耦合响应进行不确定性量化。对模型的输出响应进行多项式混沌展开,通过求解展开系数得到模型响应的统计信息。结合单随机变量和多随机变量场线耦合算例,得到传输线电压响应的统计信息。最后对比蒙特卡罗模拟方法,验证了ST方法的正确性和高效性。