风机安装板动力学分析及结构优化

本文阐述了风机安装板结构优化设计的基本思路,通过风机安装板的刚度贡献分布,对刚度的重点贡献区域进行结构优化设计,建立了风机安装板结构的有限元分析模型,对风机安装板结构进行模态分析,并通过随机振动测试实验对优化前、后的风机安装框架进行可靠性测试,实验结果表明:优化后的风机安装板结构的强度及刚度均有改善,改善了风机安装板弯曲模态,提高了风机安装板的力学性能及可靠性,改善噪声辐射特性。     

一种新型的铁心拉板结构

1前言变压器铁心一般采用全斜拉板的结构。结构的拉板轴是不能焊死的,有时拉板装配较难。本文介绍一种新型的易于装配的拉板结构及制造工艺。2新型拉板结构大型变压器器身起吊时,拉板承受着铁心与绕组、引线、开关等整个器身的重量,因此它的机械强度必须得到保证。为了减少铁心     

水轮发电机组大部件结构筋板对刚强度性能的影响分析

筋板结构的布置位置和形状,以及筋板与主体结构的连接情况都会对水轮发电机组大部件的局部应力、结构变形、刚度性能和固有频率产生影响。本文计算分析了筋板对水轮发电机组大部件在局部应力、结构变形、刚度性能和固有频率等以上各个方面的具体影响情况,并提出了合理建议,对水轮发电机组的设计和安装制造具有一定的借鉴意义。     

新型轻量化燃料电池电堆端板的设计与研究

为掌握高功率密度、高可靠性、适用于批量化生产的燃料电池电堆端板关键前瞻技术,应用非金属材料与金属材料结合的设计思路,从材料及结构两个方面开展新型轻量化端板方案设计。首次采用PPS+GF40新型材料,利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对新型端板结构进行力学校核。仿真及样机测试结果均表明,新型轻量化端板满足电堆的机械性能要求,且优化后方案简化了绝缘板结构,端板较之前减重可达60%以上。除此之外,端板新增添导流板结构,合理分布形状及角度,从而提升电堆整体性能。由原来流量偏差量的43.6%提升至4.8%。     

改进液冷板结构后CTP动力电池包的热特性

液冷板结构对新能源汽车动力电池包的温度均匀性具有显著的影响。针对传统“口琴管”液冷板存在均温性差、漏液风险高等不足,改进液冷板设计。通过流-热耦合仿真方法研究了改进的“凸包”、“纵向”和“横向”流道的三种液冷板结构对CTP动力电池包低温加热及驱动耐久冷却工况下传热性能的影响,结果表明,采用“横向”流道结构液冷板,在低温加热工况下,电池包最大温差较采用“纵向”和“凸包”流道结构液冷板分别低7.8和4.4℃;在驱动耐久冷却工况下,电池包最大温差较采用“纵向”和“凸包”流道结构液冷板分别低1.6和0.8℃。通过台架实验对采用“横向”流道结构液冷板的电池包进行热工况验证,电池包最大温差在低温加热工况下不高于7℃,在驱动耐久冷却工况下不高于4℃。这表明“横向”流道结构的液冷板具有良好的热管理性能。     

基于并联-倾斜流道液冷板的锂电池组大倍率放电液冷散热研究

以方形磷酸铁锂电池组为研究对象,在传统的并联流道液冷板结构基础上进行优化设计,提出了并联-倾斜流道液冷板,对两种液冷板下6 C大倍率放电的电池组散热性能进行对比。随后,对并联-倾斜流道液冷板开展单因素分析,研究在不同冷却液质量流量和液冷板结构参数(流道宽度、入口宽度和流道倾斜角度)下对电池组散热性能的影响。最后,设计正交实验对获得的仿真结果进行极差分析,结果表明并联-倾斜流道液冷板最优的结构参数组合是流道宽度12 mm,入口流道宽度15 mm,流道角度70°,质量流量30 g/s。在相同的30 g/s质量流量下,最优结构参数组合下电池组的最大温度、最大温差和液冷板的压降相比并联流道液冷板结构分别下降了0.45%、2.96%和29.08%。     

液冷板结构对电池模组液冷性能的影响研究

针对不同结构的液冷板,采用标准的k-ε湍流模型,运用有限元分析软件FLUENT对电池模组液冷板进行建模仿真.研究结果表明,双进出水口结构液冷板对冷却液的散热性能明显好于单进出水口,但对电池模组的液冷效果不理想.内置式液冷板结构液冷效果好于电池模组上置式液冷板结构,且散热均匀高效,从而确定了一种散热高效均匀的液冷板结构.为了验证建模仿真的可靠性,在设计生产出实物后,对内置式双进出水口液冷板实物模型进行了0.7 C放电液冷实验.实验结果表明,采用此结构的电池模组在放电时,温升的实验结果与仿真结果基本一致,在一定程度上验证了模拟仿真的可靠性.     

VRFB用流场板结构的优化设计及其应用研究

全钒氧化还原液流电池(VRFB)内部的电解液流场结构的合理设计有利于提高VRFB电解液分布的均匀性,降低电池极化,从而提高电池性能。针对目前VRFB存在的低放电功率和电池效率不高的问题,设计了树形、渔网形和梯形3种新型VRFB流场板,通过研究不同流场板结构对VRFB功率、充放电性能、电池效率、电池阻抗及电池循环稳定性的影响,确定最优流场板结构以提升电池性能。研究结果表明,树形流场板、渔网形流场板和梯形流场板均能有效提升VRFB的电池性能。安装梯形流场板的VRFB具有最佳的电池性能,其电流效率提高至96.56%,电压效率提高至80.61%,能量效率提高至77.91%,放电容量相比于装配传统流场板的电池提高了34.56%,最高输出功率密度高达0.356 W/cm~2。     

激光对接焊缝工艺研究

激光对接焊缝具有焊缝窄、热量集中、焊接变形小、速度快的优点,为满足洗衣机滚筒的要求,本文主要对激光焊缝母材确定合适下料方式,对激光对接焊缝的拼缝要求、焊缝性能进行分析,得到滚筒对接焊缝的工艺方法及参数。     

定子铁心风道板数值计算

分别简单介绍了定子风道板铆接结构、电阻焊结构以及激光点焊结构的优缺点。借助于CFD商用软件,分析定子风道板改为点焊结构后对径向风道流阻特性的影响,计算结果表明定子风道板从铆接结构改为点焊结构是可行的。     

基于ANSYS的轴流式水轮机空心活动导叶结构优化分析

活动导叶是水轮机的主要部件,对水轮机安全稳定运行具有重要作用。本文为提高轴流式水轮机空心活动导叶的刚度,同时控制其材料用量,采用有限元方法,研究了不同导叶瓣体内部结构对其刚度的影响。结果表明:导叶瓣体钢板厚度、纵向筋板厚度和位置以及内伸轴头长度对导叶刚度影响显著;横向筋板和多个纵向筋板对导叶刚度影响不明显。通过对不同结构重量的对比分析,提出轴流式水轮机空心活动导叶的优化结构,为同类型水轮机活动导叶设计提供参考依据。     

基于灵敏度分析的隔振器模型修正方法

直接基于正弦试验数据的模型修正研究较少,充分利用工程中积累的正弦试验数据进行结构模型修正具有重要的工程意义。本文针对航天舱段结构中的隔振器,研究采用弹簧阻尼单元进行有限元简化建模,以实测的隔振器前后端振动响应数据获得的传递函数为目标,隔振器的垂向刚度和阻尼为设计变量,利用灵敏度分析的方法对刚度和阻尼参数进行修正。修正后模型分析结果无论是固有频率还是幅值均与试验数据吻合很好,并且模型修正的过程简单、实用性强,可以应用于后续的工程结构。     

用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜

提出了一种新型双层梳齿驱动的大尺寸、大偏转角度、低驱动电压微机电系统(MEMS)扫描镜的设计方法。该扫描镜设计嵌套式内外双层垂直梳齿结构,梳齿间采用静电排斥力驱动,改进后的S型扭转梁有效地降低敏感轴刚度。基于垂直梳齿驱动理论分析,建立了该扫描镜的理论模型,并利用MAXWELL和ANSYS仿真软件进行了其静态、动态分析与验证,研究了该扫描镜的体硅制备工艺。仿真实验结果表明,在110 V的驱动电压扫描下,该双层梳齿驱动下的MEMS扫描镜可以实现最大偏转角±13.46°;此外,结构的谐振频率为1.79 kHz,远低于其他高阶模态,有效地抑制了其他非工作模态的交叉干扰运动,获得良好的工作带宽。     

推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解

水轮发电机稳态运行时，油膜刚度与阻尼对机组的垂直振动有着重要影响。本文通过对油膜压力进行二阶泰勒级数展开得到油膜摄动压力方程组，采用指数膜假定求解油膜摄动压力方程组，得到推力轴承油膜刚度和阻尼的解析表达式，在此基础上，使用三峡700MW机组的推力轴承参数，计算了该推力轴承的油膜刚度和阻尼，为研究转子系统的垂直振动提供了重要的参数。     

高速动平衡机摆架动态特性分析与优化

高速动平衡机摆架的动力学特性直接影响到动平衡试验的准确性。利用有限元分析软件ANSYS建立高速动平衡机摆架模型,进行模态分析,得到动平衡机摆架的各阶频率和振型,并提出摆架主刚度杆的5种改进方法。对各种改进之后的摆架进行谐响应分析,得到动刚度曲线。结果表明,适当的改变主刚度杆的机构尺寸或选用不同弹性模量的材料,都会改变摆架的动刚度。     

立式电机簧片振动频率的计算

某立式电机在试验时发现振动大,通过美国NEMA标准对立式电机的叙述及相关分析计算,发现机座簧片振动频率低于电机的转速频率,经机座改造后振动合格,此时机座簧片振动频率高于转速频率。分析及多次实验认为,通过对机座簧片振动频率的计算可判断立式电机的机座刚度是否符合要求。     

深基坑近距离开挖对广州某高压电缆顶管隧道的 影响

由于邻近施工的影响,一些高压电缆顶管隧道出现了变形、裂损和接头张开渗漏等问题。采用数值模拟方法,研究了深基坑工程近距离开挖时(L/D_e≤0.75)可能对广州某高压电缆顶管隧道产生的影响。结果表明,由于深基坑工程支护结构的刚度和基坑开挖深度都较大,顶管隧道的位移主要表现为竖直方向上的"向上隆起";隧道横断面径向变形很小,可以忽略不计。在目前的基坑支护方案及其与电缆隧道的净距(L=12 m)条件下,顶管隧道结构的水平、竖向位移和径向收敛都较小,没有超出相关规范的要求;但当净距L减小至2~5 m时,顶管隧道的上浮将可能超限。     

High‐brightness electron sources for a next‐generation light source based on an energy recovery linac

A high‐brightness electron source of ultrasmall emittance and high average current is one of the most important components for next‐generation light sources based on an energy‐recovery linac (ERL). Such a high‐brightness electron source can be realized by a DC photocathode gun driven by laser pulses tailored in the temporal and spatial dimensions. We propose a novel photocathode based on a quantum cascade laser (QCL). Since the ultrafast response of photoelectron emission from QCL is compatible with the tailored laser pulses, it is a candidate electron source for ERLs. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 177(3): 46–53, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21154     

风电机组塔架桩基础的基桩竖向力计算方法

风电机组塔架桩基础的基桩竖向力常用的计算方法有 规范公式法和有限元法,利用规范公式和有限元程序ANSYS 分别计算了2 种布置类型桩基础在不同承台刚度情况下的基 桩竖向力,并对其结果进行比较,得出承台刚度对基桩竖向力 计算结果的影响。     

Integrated GaInAsP laser diodes with monitoring photodiodes throughsemiconductor/air Bragg reflector (SABAR)

A 1.3-μm GaInAsP laser diode (LD) is integrated with a monitoring photodiode (M-PD) through a semiconductor/air Bragg reflector (SABAR). Instead of conventional cleavage, the SABAR can provide not only Fabry-Perot resonance with high reflectivity, but also possibility of integration of laser with other functional devices. The design, fabrication, and some characteristics including threshold current, monitoring photocurrent, SABAR reflectivity as a function of the number of semiconductor/air pairs N are reported. The threshold current of ridge waveguide laser with SABAR (cavity length L=160 μm, ridge width W=7 μm, SABAR pairs N=3) is 20 mA. The threshold current is reduced by improving butt-coupled interface between active and passive waveguides employed in this laser and is expected 2 mA/μm. The monitoring photocurrent responds linearly with output power from the laser and 0.024 mA at laser output power of 5 mW. From the threshold characteristics, SABAR reflectivity is determined to >80%. The increase of photocurrent can be achieved by optimizing the number of SABAR pairs to N=1. We have obtained threshold current of 22 mA in the followed laser structure (L=270 μm, W=7 μm, N=1), and detector photocurrent of 1.13 mA (@5 mW). The experimental SABAR reflectivity is ~50%, which is estimated by threshold characteristics and efficiency of light output power. The laser has a mode field converter section, resulting in narrow beam divergence 11° along vertical axis. This integrated laser is very promising candidate for coming optical module in low-power consumption and low-cost access network systems