混流式转轮静强度和振动特性分析

为大型水轮机组的安全、稳定运行,研究了转轮在水介质中的动力特性。运用顺序耦合的方法,分析了在三维旋转流动所产生的水压力作用下转轮体的静强度特性;运用全流固耦合的三维有限元方法进行了转轮在水介质中的模态分析。强度分析结果表明,应力集中的部位与裂纹实际产生的位置完全吻合,但最大等效应力远小于材料的极限破坏应力;模态分析得到转轮在水中的自振频率和振型等振动特性,指出了发生共振的可能性。结果证实了导致裂纹产生的原因不是静应力而是动载荷的作用。     

混流式水轮机转轮动载荷作用下的应力特性

许多大型水轮机投产后短期内都出现了不同程度的裂纹问题,研究表明动应力值较大是引起转轮叶片产生疲劳裂纹的主要原因之一。该文对万家寨二号机组转轮进行了流固耦合计算,发现较大应力区与实际裂纹出现的部位基本一致。接着进行了动载荷作用下转轮的瞬态动力分析,采用Newmark算法得出了导叶开度变化时转轮的应力分布,当动载荷变化频率较大时,算出动应力大致在15～20MPa左右,与经验值比较接近。这些结果印证了动应力值过大是叶片产生裂纹的主要原因,从而为水轮机在设计阶段就进行优化提供了可能。     

水轮机转轮的有限元计算及裂纹分析

着重介绍水轮机转轮有限元计算的力学模型和计算结果，给出裂纹分析试验的主要结果，最后找出转轮出现裂纹的原因。     

水轮机转轮振动特征及对应措施的探讨

本文在总结分析水轮机转轮振动类型及特征进行的基础上,对转轮发生自激振动的机理及稳定性判据进行了探讨,提出了影响自激振动的诸多因素及解决此问题主要结构措施.     

C80B型车体结构的强度及模态分析

以C80B型运煤专用敞车车体为研究对象,应用Pm／E软件建立三维几何模型．在有限元的理论基础上,论述了车体有限元模型的单元选取、网格划分及边界处理,然后在ANSYS软件中对车体进行静强度分析和模态分析．结果表明,该车型车体在各种工况载荷作用下,满足《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》要求,同时找出了车体的危险部位,为进一步改进敞车设计提供参考．     

大型水轮机转轮的结构优化设计

本文以水轮机转轮重量为目标函数,对转轮进行优化设计,将既满足工程要求又能描述转轮上冠、下环厚度变化的参数选为设计变量.为了节省机时和减少数据输入,文中还提出了一种能更简便、直观地处理周期性对称约束的直接伪单元,并采用了自动网格划分等技术.文中编制的程序,可直接应用于实际工程设计.     

确定大型混流式水轮机转轮设计应力谱的新方法

本文给出了由水轮机的出力确定叶片应力的简便方法。根据现场采集的出力数据,经过统计分析,可获得叶片上任何一点的应力分布函数,这就是设计用的载荷谱,它是转轮疲劳强度计算的重要数据资料。     

混流式水轮机转轮应力场的有限元分析

混流式水轮机是大型水电站的重要设备之一,在运转中,水轮机转轮的叶片上常常有疲劳裂纹发生,本文借助于有限元法给出了叶片中的应力场,并提出了产生疲劳裂纹的原因,同时还讨论了叶片的工作载荷,为研究混流式水轮机转轮叶片的疲劳强度提供了有用的资料。     

混流式水轮机转轮内流固耦合的有限元模型

通过分析转轮在发电机组运行时的运转特点,推导出了转轮内部流体域以及叶片固体域的运动微分方程和边界条件,并根据变分原理,运用加权余量的迦辽金法,建立了转轮内部流固耦合有限元模型,模型反映了流体参数,机械振动状态以及叶片结构参数的相互关系.     

水轮机转轮叶片系统动力分析(Ⅱ)——实例分析

考虑到１６结点相对自由度壳元能很好地描述薄壳和厚壳的性质,而且和三维实体单元的联接也相当方便,本文采用该种单元对水轮机叶片进行离散,并通过样条插值获得叶片有限元网格结点的三维坐标。对水轮机转轮叶片系统的动力特性进行了具体的分析计算,得到了各阶固有频率及相应模态。结果表明,水轮机转轮最低若干阶频率的振动是以下环为主的振动,同时指出,对不同阶次的频率,附加质量的影响是不同的。     

基于ANSYS水轮机修复专用机器人模态分析

为了研究水电站水轮机修复专用机器人的动力性能,对其进行磨削工况模拟,通过Pro/E软件建立实体模型,并基于有限元分析软件ANSYS生成有限元模型,进行有预应力的模态分析,从而得出机器人前五阶固有频率和振型.结果表明:振动剧烈的部位主要是各个部件的结合部,分析结果可为机器人结构改进提供理论依据.     

长鼻校车结构静强度和初步模态的CAE简单分析

通过CAE简单分析长鼻校车的结构静强度和初步模态,主要包括满载弯曲工况、紧急制动工况和左前轮悬空工况分析以及模态振型分析,准确地反映整车结构应力分布的大致规律,找到车身强度薄弱的环节及危险部位。     

流固耦合管道系统的模态分析和汽蚀监测

运用数值计算和试验研究相结合的方法对流固耦合管道系统进行了模态分析,并将其用于轴流泵的汽蚀共振分析,从而提出了水泵汽蚀监测的振动分析法。     

逆变器柜体的静强度及模态分析

采用hypermesh前处理和ansys后处理对机车逆变器柜体进行有限元模型的建立和仿真分析。基于有限元法对柜体进行静强度分析,得到了柜体整体结构的变形及应力分布。采用Block Lanczos法对该柜体进行模态分析,得到其低阶固有频率及其相应的振型,找出结构振动薄弱部位,并对其进行评价分析,为深入动力学分析和疲劳分析提供数值依据。     

海洋立管湿模态振动分析

针对海洋立管的湿模态振动问题,对立管固有频率以及各阶模态的相应振型展开了研究。阐述了模态概念与 模态分析的意义,运用ANSYS Workbench 中的Acoustic Extension 分析模块对海洋立管进行了湿模态振动分析,描述 了湿模态建模方法与技巧,得到12 阶固有频率与振型。通过与12 阶干模态分析结果进行对比,得出两者的区别,表 明了湿模态分析在做水下结构振动研究中的不可替代性。通过对立管结构进行优化,计算优化后的结构振动特性,得 到的优化结果,证明了优化的可行性。模态分析为研究结构的振动特性、优化结构设计提供了一定的依据,为防止结 构的共振提供了一定的参考。     

转轮叶片裂纹分析，检测及处理

转轮是水轮机核心部件，转轮的叶片出现裂纹会严重威胁水电厂的安全运行。通过对水轮机转轮叶片进行有限元计算分析，得出应力过于集中通常是叶片裂纹产生的主要原因，此外，叶片也存在设计、制造、运行方面的问题，为此，介绍了水轮机转轮叶片裂纹无损检测的常用方法和一般工艺。     

水轮机转轮叶片系统动力分析(Ⅰ)——力学模型与方程列式

根据水轮机转轮具有旋转周期性的特点,引入复约束的概念,对水轮机结构进行简化,可以显著缩减动力分析问题的计算规模。同时,为了考虑水对水轮机转轮的影响,假设水是不可压,无粘和无旋的,从而将水对水轮机的作用通过附加质量的方式引入到结构振动方程中。在结构动力方程求解过程中,注意到方程的系数矩阵中和子结构内部自由度相应的主要部分保持为实数矩阵,求解时利用此特点,可以大大节省计算的工作量。     

基于ANSYS-Workbench的流固耦合作用下输油管道模态分析

本文采用ANSYS-Workbench研究输油弯管在流固耦合作用下模态分析,通过改变流体流速和压强,分析流固耦合作用的管道的振动频率和应变.首先建立三维模型,然后针对在不同压强和不同流速工况下,管道振动频率和总体变形进行模拟,并与输油弯管自振频率对比分析.研究表明流体压力的改变对振动频率影响相对较大,而流体流速的改变对...     

大型拱式U型薄壳渡槽结构的模态分析

采用三维有限元方法对拱式U型渡槽结构进行了模态分析，包括空槽、3.5m水深（出于研究目的而采用的参数）、设计水深和满槽水深等工况。分析了流固耦合的渡槽结构的基本动力性能和水体对渡槽结构的影响，为渡槽结构的抗震设计提出了建议。     

基于双向流固耦合的多跨过桥水管模态分析

选取多跨过桥水管为研究算例,采用基于双向流固耦合的模态分析方法,对过桥水管的模态进行分析,并与直接耦合法、单向流固耦合法进行对比,在此基础上考虑流速对模态的影响.研究结果表明:基于双向流固耦合问题的模态分析方法可以得到更为合理的结果,当流速变化范围不大时,水管内水流速度对过桥管道的自振频率影响很小.