３８ｋＷ 级碟式光热发电系统机架结构的承载性能

为实现太阳光能的高品位利用,设计了以抛物聚光器为聚光功能载体且配有双轴视日跟踪机构的碟式/斯特林热发电系统的机架结构.在机架承载和传力特性一致的基础上建立了机架的有限元模型,并基于数值风洞模拟的机架风载荷,计算得到了机架处于不同高度角时自重和风载作用的变形与应力分布,分析了机架承载的位移特性和薄弱位置的应力分布.结果表明,该机架在8级风载(17.1 m/s)作用时聚光器仍具有较好的几何"保型"能力,且在抗风运行以及12大风避险时结构均处于安全状态.     

碟式太阳能聚光器气动特性和最大风压分布仿真分析

针对碟式太阳能聚光器最佳避风姿势问题,采用流体控制方程建立了碟式太阳能聚光器流场模型,并将计算得到的流场流速和压力再加载耦合到碟式太阳能聚光器前后表面,对碟式太阳能聚光器气动特性和风压分布进行仿真分析.结果表明:1风速对碟式太阳能聚光器表面中心区域最大风压影响很大,应适当提高碟式太阳能聚光器中心处的强度和刚度;2碟式太阳能聚光器的升力、阻力、侧向力和最大表面风压随风速增加而增加,且最大表面风压增加幅度尤显明显,但是风力系数随风速变化甚微;3不考虑流固耦合作用时碟式太阳能聚光器的升力系数、阻力系数、侧向力系数和最大表面风压的计算值存在较大的误差,在之后的计算中,应考虑流固耦合作用;4碟式太阳能聚光器表面最大风压随高度角和方位角的变化复杂,高度角为0°、方位角为45°姿势时达到最大.     

四辊轧机机架光弹性应力分析

轧机机架是轧机设计的关键另件,它重量大,尺寸大,承受的载荷大,结构特殊,应力分布复杂。 在2050mm热带钢连轧机工作机座的方案设计过程中,为了探索机架的合理结构,尽量减轻重量,参考了机架结构设计的有关资料和优化结果,初步选定了重量基本相同的两种具有代表性的机架结构。为进行对比,对两个机架分别作了平面光弹应力分析。分别测定其在工作载荷下的应力分布,并对应力最大部位的光测结果与有限元计算结果作了对照,从而在两种结构中选出了较合理的机架结构。     

基于MIDAS/Gen的槽式聚光器结构模态分析

针对槽式聚光器结构优化问题,根据张家港试验基地槽式聚光器实体装置,基于MIDAS/Gen建立槽式聚光器三维有限元模型,采用Lanczos模态计算方法,进行各角度工况下模态分析,得到槽式聚光器在不同工况下的结构模态特征.对槽式聚光器装置进行动力特性测试,测点布置在结构的多个位置,传感器主要布置在聚光镜的镜面中心位置.现场实测过程中选用优泰公司的软件和设备——动态信号采集系统、传感器以及采集仪等试验设备和装置,获取各测点的有效数据,通过优泰软件对原始数据进行处理,得到槽式聚光器装置的动力特性.将数值计算结果与原型实测结果进行对比验证,验证结果表明:本文建立的槽式聚光器三维有限元模型能够较好地模拟现有槽式聚光器结构,能够用于槽式聚光器的静态分析及结构优化分析研究,可以为进一步提高槽式聚光镜组的聚光效果和降低成本提供参考.     

大功率单碟式太阳能聚光器跟踪控制系统研究及实现

综合分析了聚光器跟踪控制精度和综合性能对碟式太阳能发电系统的重要作用和影响,介绍了一种高精度碟式太阳能聚光器跟踪控制系统的构成和工作原理,建立了核心控制器PLC中的PID及自适应模糊PID控制的Matlab/Simulink仿真数学模型,比较分析了在单位阶跃信号和扰动作用下不同控制策略时跟踪控制系统的响应特性.结果表明:自适应模糊PID控制下碟式太阳能聚光器跟踪控制系统不仅具有良好的跟踪控制精度,也具有抗干扰能力强和稳定性能好的优点,大大提高了碟式太阳能聚光器跟踪控制系统的综合性能.     

深部软岩巷道锚注联合支护围岩承载机理分析

应用FLAC计算软件中的应变软化模型,通过数值计算研究了牛马司煤矿深部软岩巷道围岩应力与围岩性状的关系,提出了深部软岩巷道内、外承载结构模型,分析了承载结构的发展过程,探讨了巷道两帮承载结构与深基点位移分布的关系.将深部软岩锚注联合支护巷道两帮围岩位移分布分为松动区、锚固区、松弛区和基本稳定区4个区,松弛区围岩应力提高幅度较快,外承载结构的内边界处于该区内,基本稳定区是外承载结构的主体.提出了基于深基点位移的巷道外承载结构内边界的确定方法.图6,表4,参14.     

基于Ansys/Workbench的洗衣机内筒组件的结构特性分析

为提高目前滚筒洗衣机的工作性能以及使用寿命,以内筒组件(三脚架与主轴)的结构特性为研究对象,建立PRO/E三维模型,基于有限元分析软件Ansys/Workbench强大的结构分析功能,在最恶劣的工况下,对内筒组件进行强度校核及分析。将三脚架置于不同位置载荷下,对其进行最大应力的对比分析,通过应力分布特性,确定了三脚架结构的周期性承载特性。基于Ansys/Workbench对内筒组件的结构优化方法为滚筒洗衣机设计的可靠性提供了新途径,对于滚筒洗衣机新产品的开发有着重要的指导意义。     

包裹碎石群桩模型试验分析

为了研究包裹碎石桩群桩的承载性能,开展了具有不同面积置换率的包裹碎石群桩模型试验.采用百分表和土压力盒监测包裹碎石桩复合地基的应力和位移关系、端阻力以及桩侧应力分布等,并根据试验中包裹碎石桩承载特性推导其承载力计算公式.试验结果表明,包裹碎石桩能明显提高软弱土的承载力,在承压板顶面产生相同位移时,面积置换率为14%的包裹碎石桩复合地基承受的应力相比未加固地基提高约3.5倍,且置换率较大者应力提高的倍数也较大.桩体底端与顶端应力之比随承压板顶面位移的增大而减小,直至承压板顶面产生的位移大于7%,应力比基本稳定在17%左右.包裹碎石桩侧向应力影响深度较碎石桩大,其分布与面积置换率有关.     

内压容器筒体大开孔结构的弹塑性应力分析

针对内压容器筒体开有大直径孔后会产生很高的应力集中这一问题,在考虑材料塑性变形特性的前提下,对不同开孔率的内压容器筒体结构进行了一系列的弹塑性有限元分析.结果表明,内压容器在大开孔状态下,孔周边应力集中很严重,其中孔与筒体的相贯线最高点表现为强烈的周向应力特征,相贯线最低点则表现为轴向应力特征.在逐步加载过程中,加载前期孔周边应力呈线性增长,而后表现为高应力范围的扩大.对于均处于塑性阶段的结构而言,开孔率的大小对高应力区的分布范围影响较大.分析大开孔内压容器筒体结构的应力分布时,材料的非线性特性对分析结果有很大影响.     

1000初轧机机架的三维有限元分析

采用ANSYS程序对1000初轧机机架进行了三维有限元分析。机架应力分布和变形情况除了用数据和图形形式打印输出外.还用彩图显示在计算机屏幕上;通过对屏幕拍照,得到清晰显示机架应力分布和变形情况的彩色照片。此外,对该机架某些部位的应力进行了现场实测。分析及实测结果表明,三维有限元分析得到的应力值与实测值一致。     

八辊冷轧机机架光弹性应力分析

本文介绍了应用“冻结”法和激光全息光弹性来分析研究八辊冷轧机机架的应力分布和应力集中问题。既提供了整个机架的边界应力分布情况,又给出了压下螺母部位及窗口园角处的应力数值,并将其结果进行了静力平衡校核,证明测试取得了较好的精度。本文对机架的强度分析及对机架结构的改进具有一定的参考意义。     

基于渗流-应力耦合分析隧道双层衬砌力学特性

城市地铁盾构隧道支护结构主要为单层衬砌。为满足支护结构承载、防渗、开裂等要求,双层衬砌结构设计日益成熟。为揭示双层衬砌力学特性,首先通过推导渗流-应力耦合方程组,揭示地下土体应力、渗流相互耦合方程;基于渗流-应力耦合原理,利用ABAQUS软件,考虑围岩压力、隧道埋深等工况,计算、比较单层衬砌、双层衬砌的承载力特性,得到以下结论:(1)初衬、二衬在支护作用下均承载,但是初衬应力为二衬3倍左右,为主要承载结构;(2)在渗透系数减小的情况下,初衬应力增加、二衬应力减小,二衬的作用主要为防渗和安全储备。     

异形拱桥结构设计及空间受力分析

为研究异型拱桥宽箱梁结构的静力空间效应和动力特性,以南京市中兴路北延跨秦淮新河下承式系杆拱桥为研究对象,基于MIDAS/Civil软件建立该桥上部结构空间梁格模型,分析短暂状态和持久状态结构主梁典型截面的应力分布.采用子空间迭代法探讨成桥状态结构模态.结果表明:短暂状态横隔梁的拉应力较大,持久状况下主桥混凝土梁段压应力较大.主梁截面应力在全过程均为全截面受压,且应力分布凸显了结构的空间效应,初等梁理论不再适用.主桥上部拱肋与主梁相比刚度较小,主梁竖弯初见于第46阶模态.     

SL-2-(7)型套管头结构应力分析

应用有限单元法对SL2-(7)型套管头结构进行应力分析,将套管头分成密封结构和承载结构2部分进行有限元应力计算,得到结构整体应力分布情况和单个构件的应力分布情况以及最大应力的分布位置,从而为SL-2-(7)型套管头结构设计提供了可靠的依据.     

谷物脱粒机机架的静力分析与拓扑优化设计

利用SolidWorks软件建立谷物脱粒机的三维模型,通过ANSYS workbench对其机架进行静力学分析,研究计算机架整体的应力分布和变形位移情况;参考静力学分析结果,以减轻机架质量为目的,对其结构进行拓扑优化设计。结果表明,改进后的机架在满足结构使用性和材料力学性能基础上,质量减少了10.98%,实现了脱粒机机架的轻量化设计,节约制造成本。     

基于Pro／Mechnaica的四辊卷板机机架优化

针对2.5＊1950型号四辊卷板机,用Pro/Mechanica软件对由经验和类比进行结构设计的机架进行了有限元分析和优化.结果表明,在机架强度和刚度足够的前提下,可以减小板厚,使机架结构处于最优状态,从而减轻机架重量,节省材料.     

建筑真空玻璃承载性能及强度设计

针对真空玻璃在工程应用中的强度设计关键问题,分析均布载荷下真空玻璃的弯曲失效特性及影响因素.通过试验验证,真空玻璃板最大应力分布在中心部位,其应力分布特征可按四边简支理论计算.根据试验结果,给出风载荷作用下真空玻璃的强度设计计算公式及持久应力作用下玻璃的强度设计值.研究结果表明:真空玻璃内外片变形一致,2片玻璃承载比例按其剐度分配,当2片玻璃厚度相同时,其抗外力强度最大;由于真空玻璃存在非均匀内应力,其承载能力约相当于同等厚度普通玻璃的85%;设计真空玻璃承载强度时,必须考虑其表面附加张应力的影响.     

大圆筒结构-土-波浪相互作用的动力响应分析

针对新型的大圆筒薄壳结构的复杂动力特性,建立大圆筒结构-土-波浪相互作用的三维非线性有限元模型.通过设定无厚度的接触面单元,来模拟薄壳圆筒-土之间的非线性接触特性;采用土体的非线性本构模型,并同时计入波浪等动荷载的作用对结构进行动力响应分析,得到大圆筒上的x方向及y方向应力分布规律,以及应力随波浪力和埋深的变化规律;最终给出了圆筒结构的应力分布函数式及合理的壁厚尺度.     

旋转对平板通道内湍流流动和换热影响的直接模拟

直接模拟了展向旋转数等于0~15时平板通道内的湍流流动和换热,分析了科氏力对湍流平均特性、湍流统计特性、雷诺应力输运和湍流结构的影响.采用有限差分法离散非稳态N S方程,湍流雷诺数和普朗特数分别为150和0 71,网格数为64×128×64.计算结果表明,随着旋转数的增加,压力面附近湍流强度增大,换热增强,而吸力面附近换热减小.雷诺应力输运方程中的旋转项在各应力中的能量分配作用远大于压力分配项,且旋转项使得雷诺应力输运方程的各项分布和相对关系发生了较大的变化.由于科氏力的作用,压力面附近的条带间距减小,条带变细、变短,而吸力面流动脉动衰减,有层流化的趋势.     

剪叉式机动平台承载能力有限元分析与优化设计

自行设计了一种起承载作用的剪叉式机动平台,并根据平台工作时可能承受的载荷,对机动平台进行了理论分析.对剪叉式机动平台的整体刚度和铰支点处应力进行有限元分析,为增加刚度并减小应力,对空心矩形截面结构形状和铰支点处结构进行了优化,获得了较为满意的结果.研究结果表明设计的剪叉式机动平台能满足承载要求.