垫层蜗壳钢衬-混凝土结构接触数值仿真分析

为研究水电站垫层蜗壳结构中钢衬-混凝土之间的接触特性对整体结构的影响,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型及传统共结点模型分别对垫层蜗壳结构进行计算,将两种模型计算结果与水电站实际测试数据进行对比。结果表明,采用考虑滑移摩擦的面面接触模型计算得到钢蜗壳及外围混凝土的应力分布及变形情况较均匀,有效的解决了常规共结点模型中垫层末端处应力集中和变形较大的问题,也更加符合实际测验数据。同时,计算出的混凝土承载比相对较小,能真实的反映钢衬和混凝土之间内水压力比例,也能更加准确的判定整体结构的稳定性。由此可知,垫层蜗壳结构采用考虑滑移摩擦接触的面面模型可以更加合理的模拟钢蜗壳及外围混凝土实际的接触特性及真实传力特征,可为垫层蜗壳结构设计与刚强度分析提供一定的参考。     

混凝土蜗壳有限元分析研究

混凝土蜗壳是形状复杂的空间结构，对蜗壳进行计算分析是比较困难的，以一出现裂缝的混凝土蜗壳为例，阐述4种不同有限元模型的建模方法，在对混凝土蜗壳温度场和应力场耦合分析的基础上，对比不同有限元模型的特点和计算结果的差异，探讨了裂缝治理后蜗壳的应力状况，对经裂缝治理后的蜗壳抗裂能力作出评价，得出了一些有意义的结论。     

大型水电站厂房蜗壳结构型式研究

以某大型水电站厂房蜗壳结构型式研究为背景分别从静力、动力2个方面论述了不同型式的蜗壳结构对电站结构的影响。得出结论认为不同的蜗壳结构型式对电站厂房结构的影响差别主要集中在静力方面，垫层蜗壳方案下，蜗壳周边应力分布不均，对于蜗壳下部混凝土应力状况改变不大，打压蜗壳更有利于减小蜗壳周边混凝土应力，而各种蜗壳结构型式对厂房整体结构的自振特性与动力响应影响较小。     

混凝土受拉软化特性对完全联合承载蜗壳非线性有限元分析的影响研究

完全联合承载蜗壳是一种为解决高HD值蜗壳结构钢衬厚度过大并保证其整体安全性的结构形式,但在我国工程中应用很少.三峡电站完全联合承载蜗壳由于结构尺寸大、HD值高,其工作机理复杂,结构分析难度较大.运用ABAQUS程序对该蜗壳结构进行了非线性有限元分析,比较在不同的混凝土材料软化特性曲线方案下的混凝土结构损伤情况及钢衬和钢筋应力,为结构三维非线性计算采用何种软化曲线计算以及钢筋的合理化配置提供依据.     

涡轮增压器蜗壳内三维流场模拟分析

为提高涡轮增压器效率,对增压器内流场进行了模拟和分析。首先建立蜗壳和喷嘴环流动区域的几何模型;然后利用控制容积法对此模型中可压缩、粘性流体的三维流场进行数值模拟;最后根据计算结果,通过分析找出流动损失区域和流动损失的原因,并对增压器进行优化设计。数值计算方法和试验研究相结合可缩短优化设计周期,提高效率,这将为其它增压器的设计提供一种合理的方法。     

离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场

基于标准k- 湍流模型，采用SIMPLEC算法，在贴体坐标系下， 通过求解时均化的Navier-Stokes方程，对一离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场进行了数值模拟。得到了离心泵蜗壳内速度、速度矩、压力等参数的分布，分析了蜗壳内部流动的特征。研究结果表明：蜗壳对称面上流动比较均匀，随着半径的减小周向速度分量和径向速度分量逐渐增加，且径向速度分量增加得较快；各径向截面上，速度分布的对称性好，幅角 后，径向截面上出现二次流现象；速度矩沿径向的分布随半径增大略有提高，沿蜗壳幅角方向的分布不等于常数，但其平均值基本不变；蜗壳内压力分布较为均匀，只是在隔舌附近有较大的压力梯度；流量沿蜗壳包角的分布基本遵循线性规律。     

离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场数值研究

基于标准k-ε湍流模型,采用SIMPLEC算法,在贴体坐标系下,通过求解时均化的Navier-Stokes方程,对离心泵蜗壳内部三维不可压湍流场进行了数值模拟。得到了离心泵蜗壳内速度、速度矩、压力等参数的分布,分析了蜗壳内部流动的特征。研究结果表明:蜗壳对称面上流动比较均匀,随着半径的减小,周向速度分量和径向速度分量逐渐增加,且径向速度分量增加得较快;各径向截面上,速度分布的对称性好,幅角>160°后,径向截面上出现二次流现象;速度矩沿径向的分布随半径增大略有提高,沿蜗壳幅角方向的分布不等于常数,但其平均值基本不变;蜗壳内压力分布较为均匀,只是在隔舌附近有较大的压力梯度;流量沿蜗壳包角的分布基本遵循线性规律。     

溢流橡胶坝有限元分析

应用膜结构的几何非线性理论并结合有限元通用软件ANSYS对橡胶坝溢流情况进行应力、变形分析。对橡胶坝过水溢流进行了简化,得到所选材料坝袋溢流情况下的极限承载力状态,对于橡胶坝的工程管理起到一定参考价值。     

柴油机连杆非线性有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对某柴油机连杆进行了分析。计算了在25％超速工况下连杆和连杆盖是否会分离,是否有充足的覆盖系数,并观察屈服强度是否超过材料要求;计算了螺栓头部和连杆的接触面压力是否在合理范围内,同时也评估了在扭矩点转速和标定点转速下连杆的疲劳强度是否满足要求。     

双蜗壳离心泵的流固耦合分析

对一比转数为109的双蜗壳离心泵进行了同时考虑叶轮和蜗壳结构场的双向流固耦合分析,分析了流固耦合作用对泵外特性和内流场分布的影响以及不同时刻泵的结构场的结构变形与等效应力的分布。研究发现,考虑流固耦合作用后数值计算得到的平均扬程预测精度提高了0.7%;流固耦合作用对叶轮的内流场影响小,对蜗壳螺旋段的压力分布和扩散段的速度分布影响较大;不同时刻泵结构场的变形分布有较大差异,但等效应力分布的差异较小;当叶片正对蜗壳隔舌时,结构变形和等效应力都达到了最大值。     

蜗壳式混流泵空化特性分析

基于Rayleigh－Plesset空化模型和剪切应力输运湍流模型(SST),应用计算流体动力学(CFD)技术,对比转速ns=449的蜗壳式混流泵设计工况下的流场进行数值模拟．根据模拟结果获取了该泵的空化特性曲线,捕捉到混流泵内空化的发生和发展过程,对开始发生空化、临界空化和空化严重3种工况下叶轮内的空化现象进行分析．分析结果表明:该泵空化性能满足设计要求; 混流泵叶轮内的空化现象最初发生在叶轮流道内,随着净正吸头的降低,叶片背面靠近轮缘处开始出现空泡,该空化区域从轮缘向轮毂方向延伸．在空化严重时会造成叶轮流道的严重堵塞,导致混流泵扬程的下降.     

基于ANSYS的高拱坝三维有限元分析

使用ANSYS有限元通用分析软件建立高拱坝的计算模型,采用线弹性三维有限元法对高拱坝运行期进行了多工况的热固耦合分析.计算考虑到现有规范的温度荷载对高坝大库有较大的差异性.计算结果表明坝体应力和变形符合有限元方法计算的一般规律,应力分布基本趋于合理.     

泵站蜗壳式出水流道三维紊流数值模拟

采用RNGk-ε湍流模型闭合雷诺时均Navier-Stokes方程,数值模拟了某大型混流泵装置中蜗壳式出水流道的内部流动,在分析关键断面流态的基础上,对该出水流道的水力特性进行了预测。模拟结果表明,蜗壳式出水流道的内部流态非常复杂,在一些区域有局部涡流和脱流现象,流速分布均匀性较差。蜗壳出口和流道出口断面的轴向流速分布均匀度曲线均为开口向下的曲线,而出口水流偏流角曲线则是开口向上的曲线,对应于水泵装置最高效率点,两者分别达到最大值和最小值。水头损失随流量变化而变化,在水泵装置最高效率点达到极小值。水泵装置在偏离设计工况大流量侧运行时,出水流道的水头损失迅速增加,装置效率急剧下降。     

蜗壳外围混凝土应力分析的简化方法

对水电站蜗壳外围混凝土应力分析进行了评述,提出联合承载结构形式的蜗壳外围混凝土应力分析的简化计算方法,并结合实际算例说明简化计算方法的应用情况,其计算结果与有限分析成果十分接近,能够满足实际工程的需要。     

空气弹簧非线性弹性特性有限元分析

应用 ABAQU S非线性有限元分析软件 ,对空气弹簧进行有限元建模 ,计算其静态刚度特性。理论计算结果与试验结果比较吻合。最后对影响空气弹簧弹性特性的主要参数进行了讨论。     

农用车翻车保护结构非线性有限元分析

翻车和落物保护结构是翻车时使司机减少被挤伤可能性的安全装置。为此,针对其使用要求设计的农用车ROPS结构,在国家标准GB/T 17922-1999实验室静态试验方法基础上,分析了翻车保护结构的变形过程,在加载过程中出现了材料非线性和几何非线性,并进一步对翻车和落物保护结构进行了非线性有限元计算。模型试验与计算结果吻合,表明计算方法是可行的。     

子午线轮胎接触滑移的有限元分析

采用ANSYS软件非线性分析技术,通过三维体单元、层单元和接触单元,建立了60系列的R15型子午线轮胎的三维有限元模型。使用Pilot节点控制刚性目标面,使充气轮胎在不同摩擦系数的情况下进行接触滑移,得到了各种情况下轮胎接触滑移的印痕分布状况及在摩擦力的情况下轮胎各部位的变形和应力情况,为进一步进行子午线轮胎的动态接触分析和优化设计奠定了基础。     

基于ANSYS的标准泵蜗壳强度分析

为解决国产标准泵蜗壳壁较厚问题,用传统公式计算S50-160/75型标准泵壁厚,并进行修正.采用Fluent模拟小流量与设计工况下蜗壳内沿液流方向的压力分布,分别为由大到小再变大及逐渐增大的趋势.采用ANSYS计算2种工况下蜗壳所受应力与应变情况,得到易破坏部位分别为蜗壳隔舌与环形部分最大尺寸轴面处.对蜗壳强度进行校核及有限元分析,表明修正后的蜗壳壁厚满足强度要求.并通过水力性能试验,得到计算结果与试验数据相吻合.