MW级风力发电机组塔筒法兰强度分析

针对MW级风力发电机组运行过程中的塔筒法兰安全问题,以某大型风力发电机组塔筒法兰为例,利用有限元分析软件ANSYS建立了包含上段塔筒、上段法兰、连接螺栓、垫圈、下段法兰以及下段塔筒的法兰连接系统的有限元模型,对MW级风力发电机组塔筒法兰在极限工况下的应力分布进行了分析,对塔筒法兰的疲劳强度计算方法进行了研究,提出了一种将临界平面算法与剪应力算法相结合的塔筒法兰疲劳强度计算方法。计算结果表明:塔筒法兰的极限强度安全系数为1.1,疲劳安全系数为5.163,两项计算结果均大于1,且危险位置与工程实际吻合,根据德国劳埃德船级社规范,塔筒法兰强度能够满足设计要求,说明提出的方法能够实现MW级风力发电机组塔筒法兰的强度校核。     

法兰支承液压缸的应力计算及讨论

介绍了法兰支承液压缸内力分析的环壳联解法[1]和应力计算方法;提出了两种易于实现而且综合效果好的法兰过渡形线,推导了它们的计算公式;以3150kN法兰支承液压缸为例作了实际计算,并通过与有限元分析结果比较,对计算方法和计算结果作了讨论.     

核电站不同型式高温法兰及密封计算分析研究

针对某基于ASME标准设计的核电站反应堆压力容器双道金属密封高温法兰的设计需求,给出两种不同结构型式的高温法兰(FF和RF型法兰)的密封预紧载荷和法兰受力校核的计算方法,并对两种不同结构型式法兰的密封螺栓预紧力、螺栓截面、法兰受力等计算结果进行分析比较;另外考虑了高温和低温法兰设计的区别、有无外载荷以及不同密封形式的影响,分别进行了考虑高温、外载荷存在和双道金属线密封的法兰螺栓计算的优化,其设计理念、计算方法可供核电站用其他高温法兰借鉴。     

法兰连接主螺栓疲劳循环应力的计算

提出了疲劳容器的法兰连接主螺栓循环应力的计算方法。     

螺旋输送机连接法兰断裂原因分析

采用有限元分析方法,研究了螺旋输送机连接法兰的结构。运用ANSYS软件建立了螺旋输送机连接法兰的三维计算模型并对其结构进行计算,找到了断裂原因。根据分析结果提出了连接法兰的结构设计改进方案,并对改进后的结构进行了分析。分析结果显示,改进后法兰所受应力减少了41.4%,从而提高了法兰的安全系数和使用寿命。     

法兰连接主螺栓疲劳循环应力的计算

提出了疲劳容器的法兰连接主螺栓循环应力的计算方法。     

无垫片焊唇密封法兰螺栓载荷的分析与计算

分析了无垫片焊唇密封元件---焊环在承受介质压力载荷时的受力及径向位移状况;指出现行设计规定的螺栓载荷不能约束焊环的径向位移,焊环与法兰的连接焊缝承受了焊环的径向拉力;提出了由螺栓载荷平衡焊环与法兰之间静摩擦力和介质的压力载荷;并给出了螺栓载荷的计算方法。此外,还分析了高温下焊环与法兰存在热膨胀差时,焊环的受力及径向位移状况,提出了采用热当量压力计算螺栓载荷的方法。     

垫片螺栓法兰连接系统的强度可靠性分析

螺栓法兰系统作为一种方便的可拆卸连接 ,在现代化工、航空航天等领域应用非常广泛。这种连接结构不仅要求各连接元件在预紧和操作情况下不发生强度破坏 ,同时还要求满足一定的密封性能。本文将垫片螺栓法兰作为一个整体 ,考虑到法兰旋转、内压对垫片螺栓法兰系统受力与变形的影响 ,按照极限载荷法确定螺栓与法兰环的极限状态 ,对螺栓按拉伸、拉伸与弯曲组合计算模糊可靠度 ,对法兰环轴向按弯曲、径向及轴向按弯曲与薄膜应力组合计算其模糊可靠度。算例表明 ,本文提出的螺栓法兰可靠度计算方法是可行的     

拼焊顺序对大型焊接机壳中分法兰变形的影响

利用热弹塑性有限元方法对大型轴流焊接机壳中分法兰的变形状态进行了数值计算,建立有限元模型,分别计算三种拼焊方案下机壳中分法兰的变形情况。定量地预测了不同拼焊顺序下机壳中分法兰的变形,得到了可获得最优变形状态的拼焊顺序。对比中分法兰计算变形和实际变形测量数据,吻合良好,证明数值优化方法用于大型结构的变形预测是可行的。     

基于有限元方法的塔筒法兰螺栓维护判定研究

塔筒法兰螺栓联接可靠是保证风力机组安全运行的关键。通过对风力机组运行工况分析,推导出塔筒法兰面单个螺栓最大拉力的计算方法,为后续的螺栓强度计算提供参考。本文阐述了风力机组塔筒法兰螺栓2种断裂方式的断口宏观形貌,分析确定所有机型塔筒法兰螺栓的共性结构参数,基于APDL语言定制结构参数交互式输入界面,实现法兰螺栓的参数化建模、载荷施加以及求解,完成了塔筒法兰螺栓强度应力分析,提出的最大预紧力计算机制,可计算螺栓满足不同屈服强度下最大预紧力值,为螺栓的设计、选型以及现场操作人员预紧力的设定提供参考,具有重要的指导意义。     

板翅式换热器封头许用接管外载荷计算方法及应用

分析了板翅式换热器封头接管外载荷产生的原因和进行许用接管载荷计算的必要性。通过对组合极限接管载荷分量相互关系的分析,提出了接管载荷强度验算简化公式和以壳结构有限元应力分析为基础的许用接管载荷计算方法。以某封头为例,分析了接管载荷对封头强度的影响规律,给出了许用接管载荷计算过程和结果。通过对许用接管载荷计算方法及算例的分析表明,提出的方法是可行的,可有效解决封头接管载荷强度设计问题。     

考虑载荷作用次数的共因失效零部件可靠性模型

研究了共因失效这种失效相关性以及随机载荷作用次数对零部件可靠性的影响,指出共因失效不仅存在于系统中而且也存在于具有多种失效模式的机械零部件中。在不作零部件各失效模式相互独立假设的前提下,直接运用载荷-强度干涉模型和顺序统计量理论建立了多种失效模式下随机载荷多次作用时的零部件可靠性模型。以齿轮的可靠度计算为例,研究了零部件可靠度随载荷作用次数的变化规律。并运用Monte Carlo方法进行了仿真实验,验证了模型的正确性。     

滚筒采煤机负载的波动性分析

为了寻求滚筒采煤机正常工作时自身产生振动与冲击的原因,经过对滚筒上截齿受到的截割阻力与牵引阻力以及该两力在采煤机的牵引方向和竖直方向分力进行分析,得知两分力大小与截齿的切削厚度和旋转角度位置有关;研究了滚筒上受到的瞬时力与平均力的计算方法,推导了综合旋转角度和切削厚度的载荷波动系数的计算公式,并对所建立的公式进行了仿真模拟。结果表明:截齿数目从偶数增加1变为奇数时,载荷的波动系数的值明显减小;截齿从奇数增加1变为偶数时,载荷的波动系数不一定减小;适量的增加滚筒上同一螺旋线上截齿的数目可以有效的减小载荷的波动系数;为了提高截齿的使用寿命和可靠性以及滚筒的稳定性,减小滚筒和整个采煤机的冲击性,同一螺旋线上一周内截齿的数目应该尽量选用奇数。     

一种适用于冰蓄冷空调系统的全年逐时负荷计算方法

根据全年气象参数资料，并结合传统的负荷计算方法，提出一种便于工程技术人员使用的全年逐时负荷简易估算法，该方法相对于传统的估算方法更适用于冰蓄冷空调。并以上海地区为例进行了具体的计算分析。     

风力发电机在地震-风力作用下的载荷计算

为了对风力发电机在地震一风力作用下的受力情况进行仿真计算,采用多柔体系统动力学理论建立了风力发电机结构动力学分析模型,并在FORTRAN下编程实现;采用动态入流理论进行气动载荷计算,用Eurocode8生成地震谱。以某企业开发的大型风力机为对象,应用该方法,首先进行了模态分析和地震载荷谱计算,同权威计算软件GHBladed计算结果的比较表明,建立的计算模型正确可行;然后,对该风力机在地震一风力联合作用下的载荷进行了计算,结果显示,此时风力机所受载荷比正常情况下高出许多。     

转盘轴承静载荷承载曲线的创建

论述转盘轴承静载荷承载曲线创建的依据和计算方法，定义了静载荷接触应力许用水平的条件，陈述承载曲线的创建方法与步骤。并以点和直线的斜率举例说明绘制转盘轴承静载荷承载曲线的全过程。     

负载保护器下应急电源车机械装置负荷监测

提出新的负载保护器下应急电源车机械装置负荷监测方法。首先分析了应急电源车的负载保护器相关原理,并依据分析结果对应急电源车机械装置的电力数据进行缺失值插补、去噪等预处理;然后根据预处理结果提取电力数据负荷特征,结合支持向量机完成电力负荷分类;最后通过电力负荷的分类结果,识别机械装置的负荷类型,完成负荷监测。实验结果表明,运用该方法监测应急电源车机械装置负荷时,能够有效监测出机械装置的电力输出功率,监测速度高、监测效果好。     

滚动轴承寿命计算中当量动载荷的确定

滚动轴承的寿命是衡量滚动轴承承载能力的重要指标。滚动轴承寿命计算的核心问题是当量动载荷的计算,而对不同类型的轴承当量动载荷计算的方法也不同。介绍了滚动轴承当量动载荷计算的一般过程和难点。     

圆管带式输送机支撑立柱地基载荷的确定

介绍了圆管带式输送机支撑立柱的结构形式,分析了支撑立柱地基所承受的各种载荷类型以及载荷大小的计算方法,对工程设计人员进行地基载荷的确定有一定的参考价值。     

简支空心板桥静力荷载横向分布理论与试验研究

静力荷载横向分布特性是简支空心板桥设计、检测中的一项重要性能参数。基于有限元方法的基本原理,形成了该类桥梁结构荷载横向分布特性计算的数值方法,该计算方法可以考虑桥面铺装对荷载横向分布的影响。以一座16m跨径的简支空心板桥为工程依托,采用静载试验方法测试了依托工程的荷载横向分布特性。把数值计算方法的计算结果同传统的铰接板法的计算结果以及实测结果进行比较分析,充分验证了本文提出的数值计算方法的可靠性和准确性。