UHMWPEF缠绕气瓶线型设计与试验

根据高压气瓶的设计要求和几何尺寸,选用超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPEF)从强度和芯模外型两方面进行了缠绕线型设计.依据网格理论获得了气瓶的螺旋纤维和环向纤维厚度等参数,且对缠绕层数进行理论计算,确定缠绕参数和工艺;调整缠绕角、极孔参数,确定缠绕线型.线型试验结果表明:UHMWPEF在芯模表面既不重叠又不离缝,位置稳定,不打滑.     

压力容器的无量纲设计法及其应用(Ⅰ)

压力容器无量纲设计法可以代替传统设计方法,它能够简化设计过程、减少设计工作量.在归纳压力容器现行设计方法的基础上,给出无量纲化设计法的原理和步骤.通过引入尺寸基准和压力基准的方式,构造两类无量纲参数即相对计算压力和相对尺寸,在设计过程中,使相对计算压力成为主要设计因素.利用该方法,对压力容器主体几种典型结构进行计算分析与无量纲转化,获得圆柱形筒体、球形封头、卡箍紧固结构的无量纲转化公式,完成设计开发阶段的重要内容,为应用无量纲设计法奠定了基础.     

压力容器的有限元分析及优化设计

针对传统设计中压力容器的材料浪费问题,提出基于有限元分析的压力容器的优化设计方法．该方法首先利用有限元法对压力容器进行分析并提取分析结果中的相关参数,然后利用优化设计方法进行定量计算,最终得到既满足性能指标又满足设计指标的设计参数．实际结果表明,基于有限元分析的优化设计方法,在工程实际应用中可有效发挥作用．     

绕带式压力容器采用适应性随机搜索法的优化设计（Ⅰ）

本文提出了扁平绕带式压力容器以内筒最大漏检缺陷不扩展为适宜应力状态和合成状态下钢带等剪切应力缠绕的概念,并以此建立优化数学模型。结果表明:采用适应性随机搜索法计算容器绕层的内外半径和钢带缠绕参数,既能适当减薄壁厚,又能改善受力状态,达到经济安全的目的。     

FRP圆环压力容器纤维缠绕运动规律分析

在对纤维增强塑料(FRP)圆环压力容器的纤维缠绕(FW)规律进行理论分析的基础上,建立了缠绕运动控制方程,为纤维缠绕机(FWM)计算机控制,提供理论依据。     

基于显式有限元分析的X80钢压力容器爆破压力研究

针对传统经验公式用于圆筒形压力容器爆破压力计算时误差较大,且不同拉伸试样的力学性能差异对计算结果存在影响的问题,采用显式非线性有限元法,模拟了不同力学性能参数下圆筒形压力容器的爆破压力,并与实验爆破压力进行了对比分析.在此基础上给出了圆筒形压力容器爆破压力计算的修正经验公式,并利用不同型号压力容器的实测数据对其进行了验证.验证结果表明:用于某型号X80钢制圆筒形压力容器爆破压力计算时,该修正经验公式采用棒状标准试样的抗拉强度最大误差均不超过5%;对其它不同钢材和型号的压力容器爆破压力计算时,该修正经验公式最大误差不超过10%,并且误差偏于保守,这说明该公式同时满足精度和安全性的要求,可进行工程推广.     

采用DDA方法分析非球形粒子辐射特性

利用离散偶极子近似法(DDA)计算了三种几何形状、不同尺度参数、不同复折射率的非球形粒子随机取向时的衰减因子、反照率和散射相函数等辐射特性参数,并与等体积球形粒子进行了比较.分析结果表明:非球形粒子的辐射特性与等效球形粒子的辐射特性存在着差别,这种差别随着粒子的形状、尺度参数和复折射率等参数的变化而变化,并且具有一定的规律,同时存在一个临界尺度参数,此时非球形粒子与等效球形粒子的辐射特性差别可忽略不计.     

复合材料高压储氢容器筒壁应力优化控制分析

复合材料压力容器的纤维缠绕预应力对容器的性能有很大的影响,合理设计这种纤维预应力可提高复合材料容器的综合性能.当碳纤维缠绕铝合金内衬高压储氢容器在高压操作下(比如70 MPa),如果不考虑纤维预应力的作用,在工作压力下内衬的应力有可能超过铝合金的许用强度,采用在纤维缠绕制造过程中施加预应力的方法,可以降低铝合金内衬在操作时的应力水平.通过对纤维缠绕层力学模型的简化以及对内衬进行虚拟后,把整个容器当作各向同性筒体进行处理,极大地简化了计算,并不断地优化预应力分布,最终得到一组比较合理的缠绕预应力,使容器在操作压力下内衬有较低的应力水平,而纤维增强层则具有接近均布的应力水平.     

基于PMAC的六轴纤维缠绕机开发及应用

以工控机和PMAC运动控制器为基础构建了六轴纤维缠绕机的控制系统.参照开放式数控体系结构,采用面向对象技术开发了缠绕机的系统软件.并将六轴缠绕机应用到了压力容器的五坐标缠绕和三通管的缠绕中.偏航坐标的引入解决了压力容器缠绕时在封头段的纤维束扭曲和过度堆积问题.升降坐标的引入使得三通管支管的纤维缠绕成型成为可能.     

钢制压力容器有关设计参数探讨

基于国内压力容器行业整体技术水平的不断提升,系统分析了与钢制压力容器建造相关的设计参数的关注点,并提出应准确处理压力容器安全技术规范、国家标准和行业标准等之间的关系,为设计人员有效制订钢制压力容器的设计方案提供了参考依据.     

无刷永磁直流电机的绕组参数计算

绕组电感参数的准确计算对于永磁无刷直流电机的动态性能分析具有重要的意义,分别介绍了绕组电感参数计算的磁场分析法和磁场势磁导法,并结合具有内外转子不同结构的两种永磁无刷直流电机的应用实例,对比分析了两种电感参数计算方法的计算精度与实用性。     

复合材料弯管缠绕机关键技术

提出一种新型纤维复合材料弯管缠绕机的设计,详细介绍了缠绕机的结构、组成和实现方式,并对控制系统中缠绕路径的设计和计算等关键技术进行了深入探讨.弯管模往复摆动,供料系统的吐丝头绕管模旋转,形成缠绕运动,基本实现了测地环形缠绕和管壁厚度均匀.此型复合材料弯管缠绕机既实现了自动缠绕成型,又可以保证制品的质量,解决了复合材料弯管缠绕过程的关键技术难题.     

电力变压器线圈短路力计算与分析

针对电力变压器线圈的短路问题,分析了其易短路的原因;介绍了电力变压器线圈短路力简化计算模型和线圈径向力与轴向力的计算分析方法;提出了在产品设计过程中如何提高抗短路强度的具体措施.     

同步电机电枢漏抗的测定新方法

提出了测定同步电机电枢漏抗的两种新方法．这两种方法简便易行而且不需知道定子绕组和励磁绕组的有效区数，适合于运行单位采用．最后介绍了实验室电机的测试结果．并与用普梯电抗法测出的结果值进行了比较．     

一种考虑纤维束交叉起伏时缠绕复合材料刚度的计算方法

纤维缠绕过程会在局部区域形成纤维束的起伏、交织,文章针对起伏区域纤维束的非正交性交织的特点,提出一种缠绕复合材料刚度的计算方法。通过算例,给出了起伏区域内有效刚度矩阵、缠绕复合材料壳体等效刚度的计算步骤。采用该计算方法,讨论了不同缠绕角及不同缠绕顺序对缠绕复合材料刚度的影响。结果表明,考虑纤维束的起伏、交织之后,缠绕复合材料壳体的刚度发生改变,特别是耦合刚度的变化更明显;缠绕角和缠绕顺序对拉伸刚度A和弯曲刚度D的影响不大,但对耦合刚度B的影响明显。     

分裂变压器平衡绕组结构分析

计算了带有平衡绕组的轴向分裂变压器发生短路故障时,短路电流及并联绕组电流的分配;分析了平衡绕组结构的改进措施,并对结构改进前后各绕组受力进行了计算比较。结果表明,结构改进后,当低压绕组发生突发短路故障时,短路绕组所受到的电磁力降低了。     

浅析变压器绕组变形及其检测

从变压器短路后的分析人手,提出了几种检查和检测变压器绕组变形的方法,综合分析各种方法的优缺点后提出,频率响应分析技术是当前测量变压器绕组变形的最有效工具。并以承德供电公司西地站#1主变发生绕组变形的诊断实例为依据,说明开展频率响应法测量变压器绕组变形的有效性和必要性。     

矿井提升机主轴的应力应变分析

利用SolidWorks软件建立了双卷筒缠绕式提升机主轴的三维模型,利用ANSYS软件对其在六种工况下进行静力学分析。实现了主轴静强度和静刚度的校核,得到了主轴的应力应变分布规律,为双卷筒缠绕式提升机主轴结构的改进设计、寿命计算等提供了依据。     

国产高模量碳纤维缠绕成形参数控制方法

为提高缠绕机使用国产高模量碳纤维所生产产品的质量,解决缠绕过程中的纤维磨损和起毛等问题,研究纤维缠绕过程中张力和温度的控制方法,分析张力和温度两关键参数对缠绕制品质量的影响作用,给出相应的结构设计方案及控制算法。通过实验分别对缠绕过程中的张力和温度控制效果进行验证,结果表明该控制算法实现了不同温度参数下浸胶辊转速与张力变化之间的合理匹配和快速响应,消除了系统振荡,并实现了张力的稳定控制,提高了缠绕机的工作性能,从而大幅度提高了缠绕制品的质量。     

倍极比双速电机定子绕组展开图的简化及相关计算

本文通过交流电机定子绕组展开图的简化原则，导出了倍极比（４／２极）电机绕组的简化展开图，并给出了相关计算。