检索结果-南通市图书馆

作者：韩美琪兰州理工大学

学位级别：硕士

风电叶片是风电系统获取风能的重要组件,需要通过全尺寸疲劳试验对投入市场前的叶片进行质量检测,保证叶片达到预期的使用寿命。现行的单轴加载全尺寸疲劳试验方式存在试验精度低、试验周期长等问题,而双轴加载方式是同时在挥舞和摆振... 详细信息

风电叶片是风电系统获取风能的重要组件,需要通过全尺寸疲劳试验对投入市场前的叶片进行质量检测,保证叶片达到预期的使用寿命。现行的单轴加载全尺寸疲劳试验方式存在试验精度低、试验周期长等问题,而双轴加载方式是同时在挥舞和摆振方向进行加载试验,能够更加真实地模拟叶片受载情况,因此开展双轴加载的叶片疲劳试验非常关键。然而,双轴加载全尺寸疲劳试验由于缺乏载荷匹配的方案设计与方法研究,使得试验弯矩与目标弯矩的误差较大,在工程应用中受到限制。因此,为解决上述问题,本课题从动力学分析和工程优化的角度出发,对全尺寸疲劳试验的载荷匹配这一核心问题进行研究,提出基于传递矩阵法和粒子群优化算法的风电叶片双轴加载全尺寸疲劳试验载荷匹配方法,并以某型号叶片为例对该方法进行验证。本文主要的研究过程和结果如下:(1)提出基于粒子群算法的风电叶片固有频率计算方法。利用传递矩阵法对疲劳试验状态下的叶片进行动力学建模分析,得到特征方程,设计单目标粒子群算法完成对固有频率的计算。以某68.6m叶片为例进行分析,结果表明:挥舞和摆振方向固有频率的理论结果与测试结果的误差均控制在2%以内,在工程误差允许的范围内,证明了所提方法的合理性。(2)分析布置配重对风电叶片疲劳试验模态振型的影响。根据传递矩阵法与布置配重的关系,分别从叶片的挥舞和摆振方向开展研究,运用固有频率的计算方法,结合配重的位置和质量两个影响因素,对叶片进行模态振型分析。利用某68.6m叶片的疲劳试验数据进行分析,结果表明:第一,在影响因素方面,配重位置对叶片模态振型的影响程度高于配重质量的影响;第二,在振动方向方面,配重位置和质量对叶片挥舞方向模态振型的影响程度高于摆振方向的影响;第三,在配重布置区域方面,沿叶片展向30%-80%的范围是布置配重的合适区域。(3)提出双轴加载的风电叶片全尺寸结构疲劳试验载荷匹配方法。根据设计的叶片双轴加载疲劳试验方案,首先利用传递矩阵法计算双轴加载状态下的试验弯矩,然后设计粒子群算法对挥舞和摆振方向激振设备的位置和旋转质量以及固定配重的位置、质量和数量进行优化,据此将试验弯矩的计算模型和目标弯矩的数据整合到粒子群算法中,实现双轴加载疲劳试验载荷的最优匹配。通过对某型68.6m的叶片进行算例分析,结果表明:三种试验区域内叶片弯矩的计算数据与测试数据的误差均控制在10%以内,符合试验要求,验证了所提方法的可行性。

关键词：双轴加载风电叶片全尺寸结构疲劳试验模态分析载荷匹配

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反应堆系统遇水下爆炸载荷环境与关键设备陆地冲击试验载荷匹配研究

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原子能科学技术 2023年第S01期57卷 119-128页

作者：熊夫睿张文正刘帅袁志豪中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610041

船用反应堆系统的抗冲击性能是决定核安全的重要设计维度。在核安全审评活动中,对反应堆系统抗冲击的主要关注点有两项:能够表征实际条件下平台遭遇水下爆炸时反应堆系统与设备的冲击设计载荷;抗冲击的设计载荷与根据陆上抗冲击试验载... 详细信息

船用反应堆系统的抗冲击性能是决定核安全的重要设计维度。在核安全审评活动中,对反应堆系统抗冲击的主要关注点有两项:能够表征实际条件下平台遭遇水下爆炸时反应堆系统与设备的冲击设计载荷;抗冲击的设计载荷与根据陆上抗冲击试验载荷的匹配问题。本文从上述两个问题出发,首先建立了反应堆系统遇水下爆炸冲击环境预报的计算手段,开发了基于国产有限元平台的载荷预报程序并进行了缩比模型的试验验证。应用该程序,对某型反应堆系统在考虑舱体、基座、筏架、重型设备耦合作用情况下的冲击载荷传递机理进行了仿真,获得了反应堆系统关键设备接口位置的冲击设计环境。此外,本文建立了中型摆锤冲击机的虚拟试验模型并进行了台架试验验证。应用虚拟试验技术对燃料组件设计-试验载荷环境匹配性进行研究,得到了能够匹配燃料组件设计载荷环境下的陆地冲击机试验参数设置。本文所述研究成果统一了核级设备抗冲击设计和试验的载荷环境,为后续产品研制中充分考虑实际条件下的冲击载荷提供了技术支撑。

关键词：反应堆系统水下爆炸载荷环境陆地冲击试验载荷匹配

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大型风电叶片分段式疲劳测试方法

大型风电叶片分段式疲劳测试方法

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作者：孙志文兰州理工大学

学位级别：硕士

风电叶片是风电机组的关键部件,因其在工作中承受复杂的交变载荷,容易造成叶片疲劳损坏,从而导致叶片实际寿命与设计寿命出现偏差。叶片发生疲劳损坏会造成严重的经济损失,因此,对新型号叶片在投入市场前进行结构疲劳测试来验证其疲劳... 详细信息

风电叶片是风电机组的关键部件,因其在工作中承受复杂的交变载荷,容易造成叶片疲劳损坏,从而导致叶片实际寿命与设计寿命出现偏差。叶片发生疲劳损坏会造成严重的经济损失,因此,对新型号叶片在投入市场前进行结构疲劳测试来验证其疲劳寿命是必要的。然而,随着风电叶片尺寸的不断增大,传统全尺寸疲劳测试方法的弊端日益凸显,主要体现在:测试周期长、载荷分布误差大等方面。为此,本文提出了一种风电叶片分段式疲劳测试方法,以提高叶片疲劳测试效率与载荷精度。主要研究工作及结论如下:(1)风电叶片分段式疲劳测试分段点的确定。首先,建立风电叶片的三维模型,对叶片模型进行铺层设计、网格划分等,并通过验证铺层后的叶片质量及固有频率来证明模型的有效性。接着,求解分段后叶片的模态振型、频率等参数进而分析叶片分段对疲劳测试的影响。最后,综合考虑叶片分段后固有频率的变化,得到最佳分段方式为叶根段和叶尖段各占叶片全长的50%,即叶片长度中点作为分段点,使测试时间较传统的单轴疲劳测试时间缩短59%。(2)风电叶片分段式疲劳测试载荷匹配方法。以疲劳测试范围内作用于叶片段的测试载荷大于目标载荷为目的,探究了叶片载荷匹配的原理及布置配重对叶片的影响。建立分段式疲劳测试载荷匹配优化模型并设计优化流程。最后以某1 0M W叶片为对象进行算例分析,结果显示:在叶根段沿展向7 5%截面内、叶尖段沿展向80%截面内测试载荷与目标载荷相对误差均控制在在15%以内,验证了该优化方法的有效性及风电叶片分段式疲劳测试方法的可行性。

关键词：风电叶片分段测试分段点有限元模型载荷匹配

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新型管材冲击液压成形装置的设计

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锻压技术 2017年第6期42卷 77-81页

作者：李坤杨连发魏军马建平翟志方张明河桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

针对常规的管材液压成形技术需要昂贵的专用设备及模具、生产效率低等不足,开发了一种简单实用、可在冲床或压力机上使用的管材冲击液压成形装置,可用于薄壁金属管材的自然胀形、轴压胀形和异形截面中空件的冲击液压成形。该装置无需外... 详细信息

针对常规的管材液压成形技术需要昂贵的专用设备及模具、生产效率低等不足,开发了一种简单实用、可在冲床或压力机上使用的管材冲击液压成形装置,可用于薄壁金属管材的自然胀形、轴压胀形和异形截面中空件的冲击液压成形。该装置无需外部高压供给系统和专用液压成形设备,通过撞击轴压头挤压容腔中液体的方式来为管材提供液压力和轴压力。通过设计轴压头的行程和调节溢流阀的溢流压力值等来实现最大液压力和轴向进给量的合理匹配,并以304不锈钢毛细管和H65黄铜毛细管为试验管材做了相关试验。研究结果表明:该装置结构简单、操作方便;可实现最大液压力与轴向进给量的协调控制;合理的载荷匹配能显著地提高管材冲击液压成形的成形性能;H65黄铜毛细管破裂时所需的液压力小于304不锈钢毛细管破裂时所需的液压力。

关键词：管材冲击液压成形最大液压力轴向进给量载荷匹配

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多轴载荷下发动机中介机匣强度与寿命研究

多轴载荷下发动机中介机匣强度与寿命研究

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作者：刘光熠南京航空航天大学

学位级别：硕士

中介机匣是涡轮风扇发动机的重要承力部件。它结构复杂,承受着多种不同方向不同相位的随机载荷,是典型的承受多轴载荷的构件。本文针对某发动机铸造钛合金机匣开展其多轴载荷下的强度与寿命研究。详细分析了中介机匣的结构特点和载荷... 详细信息

中介机匣是涡轮风扇发动机的重要承力部件。它结构复杂,承受着多种不同方向不同相位的随机载荷,是典型的承受多轴载荷的构件。本文针对某发动机铸造钛合金机匣开展其多轴载荷下的强度与寿命研究。详细分析了中介机匣的结构特点和载荷特点,用有限元法分别计算了 38 种气动载荷状态、141 种机动载荷状态以及气动与机动组合载荷状态下中介机匣的应力、应变状态。分析表明:各载荷状态下机匣整体的应力水平不高,大部分处于弹性范围。在气动载荷状态下应力集中点位置不变,在机动载荷状态下应力集中点随载荷状态的改变而改变。在组合载荷下机匣局部出现塑性,在 1.5 倍组合载荷作用下机匣可能发生破坏。运用单轴疲劳理论对中介机匣的气动循环寿命与标准循环寿命进行了预测,结果表明:中介机匣在气动载荷与组合标准载荷下都能满足低循环疲劳寿命要求。详细阐述了基于临界平面法的多轴疲劳理论,结合权函数法使之可以应用于随机载荷。基于单轴雨流计数法提出了一种多轴载荷计数方法,并编写了相应的计算机程序。最后,运用多轴疲劳理论对中介机匣的气动循环寿命与标准循环寿命进行了预测,结果同样表明:中介机匣在气动载荷与组合标准载荷下都能满足低循环疲劳寿命要求。与单轴疲劳理论预测寿命比较,多轴疲劳理论预测的寿命较小。

关键词：中介机匣结构强度多轴疲劳低周疲劳临界平面法多轴计数法载荷匹配

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