水轮发电机组横/轴有限元振动分析

针对机械和电磁故障引起的水轮发电机组轴系振动问题,基于单节点4自由度Euler梁,将轴向位移纳入整体结构建立了单节点5自由度机组转子-轴承系统有限元模型。利用Newmark-β和Newton-Raphson相结合方法对系统进行求解,借助轴心轨迹图分别讨论了是否考虑轴向自由度和轴向电磁力下质量偏心、静偏心对系统横向振动特性的影响。结果表明：轴向自由度的加入对系统运动轨迹形态及大小起到了积极改变作用。轴向电磁力与动、静偏心下不平衡磁拉力形成电磁激励耦联效应,二者共同作用使系统横向运动振幅明显增大。因此,在水轮发电机组轴系建模及分析过程中应充分考虑轴向自由度及相关荷载作用影响。     

水轮发电机组横向振动的敏感性分析

用有限元法建立了水轮发电机组轴系横向振动力学模型,采用移位迭代法计算了系统横向回转振动的临界转速.通过改变系统各参量,对机组临界转速和动力反应进行了敏感性分析,其主要目的是当动力复核无法满足设计要求而必须进行结构动力修改时,根据系统各参量(如大轴尺寸、轴承间距、轴承支撑刚度及其他有关动力学参数等)对临界转速的影响程度,为结构抗振设计提供有效的途径.     

单肋拱的横向自振特性研究

基于迦辽金法,本文探讨了单胃拱的横向自由振动特性,分析了拱轴线型、轴向力、结构刚度、拱轴长细比、拱轴开角及矢跨比诸因素对基频的影响;讨论了结构质量分析、结构型式及结构尺寸变化引起的拱肋横向振动基频的差异,分析了采用当量园弧拱计算结构横向自振基频的误差范围。     

水轮发电机组在线监测的现状

随着水电事业的蓬勃发展，大量水轮发电机组投入使用。如何维护以及保障其运行安全就显得相当重要了。在此背景下，在线监测作为一种极具优势的方式受到了高度的重视，并得到了极大的发展，取得了丰富的成果。然而，由于这些新方法，新成果的分散性，使得对其研究带来了一定的困难。因此，对它们进行分门别类的整理，分析，归纳总结就显得的有必要了。本文的目的就在于此。     

水轮发电机组振动分析

做高速旋转运动的水轮发电机组产生振动是不可避免,而机组的振动是由若干个简谐振动叠加而成的非简谐振动。运行中的机组如果振动过大,则会影响生产的安全性,甚至有可能造成事故停机。因此,对机组振动原因进行分析并在机组运行过程中可能进行的跟踪、监测,可以将机组振动有效地控制在规范允许范围内。     

基于MRD的水轮发电机组轴系非线性振动控制

考虑多种非线性因素作用下,将磁流变液阻尼器(MRD)引入水轮发电机组非线性振动模型中,建立了基于磁流变液的机组非线性动力模型,研究磁流变液对水轮发电机组轴系振动的影响。通过与传统机组非线性模型进行对比研究,结果表明,使用MRD阻尼被动控制,能够明显改善水轮发电机组系统的动力响应。MRD可以在机组系统周期运动时减小其振幅和速度响应,而不改变其运动形式;并能够抑制某些过渡工况下转速升高后出现的复杂拟周期运动,并减小其振幅波动。     

构皮滩电站水轮发电机组额定转速的选择

构皮滩电站水轮发电机组单机容量为600MW,属巨型机组.额定转速是保证机组稳定运行的重要特性参数,本文对142.9r/min,136.4r/rmin,125r/min三个额定转速下的技术与经济指标作了分析.     

水轮发电机组振动在线监测和故障诊断研究

近年来,受到诸多因素的影响,使得水轮发电机组常常出现振动等故障,严重影响了机组的正常运行状态,对我国整个国民经济带来了不利影响。因此需要对水轮发电机组振动故障进行实时监测,及时发现问题、处理问题,提高维修的针对性。     

水轮发电机组常见故障及处理措施分析

由于当前社会经济的不断发展,人们在生产生活中对电能的需求量越来越大,水力发电站顺势而生,为缓解国家电力紧张发挥了极为重要的作用。与此同时也在很大程度上降低了电力企业发展对矿产能源的需求。在水力发电过程中,承担生产任务的是水轮发电机组,所以,对水轮发电机组的故障处理工作关系到水力发电的质量。该文分析了在当前水轮发电机组运行过程中常出现的故障,探究故障出现的原因及相关解决措施。     

横观各向同性土介质与结构物共同作用的有限元与边界元耦合分析

本文采用有限元与边界元耦合方法对上与结构物进行共同作用的分析．其中上部结构采用有限元子结构法，地基上考虑为横观各向同性特性，应用边界元法，通过基础界面上位移连续、面力平衡的条件进行耦合分析．编制了相应的计算程序，对某高层空间剪力培与地基的共同作用进行了计算，与有限元法和实测结果进行了对比分析，得到了满意的结果．说明：有限元和边界元的耦合方法能充分发挥两者的优越性，不失为共同作用分析的一种有效途径．     

微分求积法与有限元相结合分析带弹性安置质量圆板的横向振动

微分求积法(GDQM)是近年来发展起来的一种结构计算方法,但是目前仍存在很多的局限性.而有限元法是一种成熟的计算方法,但是计算比较繁琐.用GDQM与有限元相结合对中心带有弹性安置质量圆板的轴对称自由振动进行了计算分析,同时发挥GDQM精度高、计算量小、收敛快和有限元法十分灵活的优点,使两种方法得到了有机结合,首次提出了一种结构分析的新思路.计算结果与现有文献的结果作了对比,证明方法具有较高的精度.     

有限元线法的曲线单元

有限元线法是一种新近提出且正在开发中的一种新型结构分析方法。本文建立了有限元线法的曲线单元,并以弹性力学平面问题为例给出了相应的数值算例以表明曲线单元良好的适用性及有效性。     

THE p-VERSION OF THE FINITE ELEMENT METHOD IN INCREMENTAL ELASTO-PLASTIC ANALYSIS

Whereas the higher-order versions of the finite element method (p- and hp-versions) are fairly well established as highly efficient methods for monitoring and controlling the discretization error in linear problems, little has been done to exploit their benefits in elasto-plastic structural analysis. In this paper, we discuss which aspects of incremental elasto-plastic finite element analysis are particularly amenable to improvements by the p-version. These theoretical considerations are supported by several numerical experiments. First, we study an example for which an analytical solution is available. It is demonstrated that the p-version performs very well even in cycles of elasto-plastic loading and unloading, not only as compared with the traditional h-version but also with respect to the exact solution. Finally, an example of considerable practical importance—the analysis of a cold-working lug—is presented which demonstrates how the modelling tools offered by higher-order finite element techniques can contribute to an improved approximation of practical problems.     

岩石冲击破坏的流形元与有限元模拟对比分析

流形元是新出现的一种被较为广泛地应用于材料破坏模拟的数值分析方法。为了验证该方法在材料破坏模拟中的有效性,分别利用流形元与有限元两种不同的数值方法对岩石冲击破坏过程进行了模拟分析。模拟结果表明,流形元法对材料破坏的模拟结果更符合实际情况,这主要是由于该方法采用了两种不同的覆盖系统——数学覆盖和物理覆盖,并引入能够客观反映材料裂纹的产生与扩展准则,以及相应的块体运动理论。流形元的出现有望对材料破坏模拟开创出一条新的途径。     

基于水平集算法的扩展有限元方法研究

扩展有限元是一种以单位分解思想为基础,在常规有限元位移中加入跳跃函数和渐近位移场函数,以处理不连续问题的数值方法。将水平集算法应用到裂纹界面的描述及加强单元类型的判别,并与扩展有限元相结合,用于分析材料断裂问题。相比传统有限元,有限元网格与裂纹面位置相互独立,不需满足裂纹为单元边、裂尖为单元节点和在裂纹附近进行高密度的...     

涡激振动问题的有限元计算研究

研究涡激振动的有限元计算。应用条带假设和在锁定响应时涡激作用力的Scanlan第二经验模型可以实现涡激作用力在时间和空间上的离散化;由于涡脱落激励中复杂的结构与尾流相互作用,使振动方程具有非线性的时间与频率混合项,为此本文推导了时频域混合变换的AFT方法计算涡激振动的时程响应。与传统的连续模型和随机振动理论计算涡激响应方法相比,具有更高的适应性。     

薄板弯曲振动的杂交动态有限元法

从Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理出发,将位移、应变、应力场分离为零阶场与频率相关的高阶场,对位移场和应力场独立插值,导出了薄板弯曲振动的杂交动态有限元列式。数值算例表明,本文方法简单、有效。     

基于水平集算法的扩展比例边界有限元法研究

扩展比例边界有限元法在裂纹贯穿单元采用Heaviside阶跃函数描述裂纹面两侧的不连续位移,在裂尖则采用半解析的比例边界有限元描述奇异应力场。该方法具有无需预先知道裂尖渐进场的形式,无需采用特殊的数值积分技术直接生成裂尖刚度阵,对多种应力奇异类型可根据定义直接求解广义应力强度因子的特点。该文将扩展比例边界有限元法与水平集方法相结合,进一步发展了扩展比例边界有限元法,并将其应用于解决裂纹扩展的问题。在数值算例中,通过编写完整的MATLAB分析计算程序,求解了单边缺口的三点弯曲梁和四点剪切梁的裂纹扩展问题,计算结果显示扩展比例边界有限元法能有效地预测裂纹轨迹和荷载-位移曲线。通过参数敏感性分析,还可得出该方法具有较低的网格依赖性,且对裂纹扩展步长不敏感。     

二维有限元线法自适应分析的若干新进展

有限元线法(FEMOL)是一种优良的半解析、半离散方法,将其比拟为广义一维问题,遂可将一维有限元中十分成功的单元能量投影(EEP)超收敛算法以及基于该法的自适应求解方法推广到二维有限元线法分析中,至今已在二维Poisson方程和弹性力学平面问题中取得了令人满意的进展.该文旨在报道这些进展和成果.该文简要介绍了线法的EE...