四自由度两模式并联机构结构综合与位置分析

为设计可实现一机多用的并联机构,提出了多模式并联机构的结构类型综合方法以及操作模式分析方法。首先利用方位特征集方法,综合得到一类(640种)具有运动分岔特性的4自由度并联机构;然后从中优选出一种机构进行操作模式分析,分析结果表明:机构处于分岔奇异点时动平台瞬时自由度为5,此时采用冗余驱动的方法可引导动平台通过分岔奇异点顺利到达三平移一转动或两平移两转动模式;最后推导了该并联机构处于上述2种操作模式时的位置正、逆解分析方程,得知位置逆解方程和三平移一转动模式时的位置正解方程均可解析求解。     

热-应力耦合场作用下含缺陷压力管道的应力强度因子研究

含有轴向长裂纹承受超高压的厚壁压力管道,当其内外壁温度不一致时会产生热应力,从而使总的应力场发生变化,裂纹尖端的应力强度因子也将发生变化。本文用有限单元法计算了由稳态热荷载和内压力共同引起的应力强度因子,并通过选取几组不同的厚壁管道几何参数、裂纹参数和温度参数,分析了它们对应力强度因子的影响规律。总结后发现,热-应力耦合场作用下,应力强度因子随径比、裂纹深度比和温度比的增加而增加,且外壁温度高于内壁时得到的应力强度因子更大,压力管道处于更加危险的工况,工程上需要特别注意。     

考虑不密实接触地下埋管联合受力分析

埋藏式压力钢管设计中,钢衬、混凝土衬圈和围岩之间普遍存在着不连续的缝隙,致使设计计算时难以进行联合受力分析。针对这种不密实接触问题,采用厚壁圆环组合环法,提出了在钢衬和混凝土之间设置接触层的钢衬、混凝土衬圈和围岩三者联合受力分析方法。并利用变形协调条件,推导出各环变形的解析解,得到钢衬和围岩的压力分担比。不同接触情况下的受力分析结果表明,当接触层弹性模量小于混凝土弹模的1/100时,接触层的弹性模量变化对钢衬和围岩压力分担比的影响较大;而接触层厚度对压力分担比的影响不甚明显。另外,接触层参数可通过其变形与规范建议的初始缝隙相匹配的原则加以确定。     

机组导叶关闭规律对相继甩工况的影响

针对“一洞两机”布置型式的抽水蓄能电站,基于瞬变流理论和特征线法,采用多种关闭规律对实际工程进行数值模拟;分析不同关闭规律对相继甩负荷工况时尾水进口最小压力产生影响的内在机理,得到针对尾水进口最小压力的最优关闭规律求解方法.结果表明不同关闭规律可决定尾水进口最小压力出现在先甩机组还是后甩机组工况.采取适当的先慢后快关闭规律可以使得2台机组在各自最不利时刻点的尾水进口最小压力近似相等,并优于其他关闭规律.求解该关闭规律步骤：初步选择一种两段折线关闭规律,若后甩机组尾水进口最小压力小于先甩机组的,则应将关闭规律做调整：将第1段折线斜率改小,将第2段折线斜率改大;若后甩机组尾水进口最小压力大于先甩机组的,则反之,直至2台机组尾水进口最小压力近似相等为止.     

Behavior of dendriform connections of concretefilled steel rectangular tubes

Dendriform connections of concrete filled steel rectangular tubes (CFSRT) are composed of a bifurcated column and double cruciform beam column connections. A 3 D nonlinear finite element analysis (FEA) which considers all nonlinear effects of materials, geometry and contact interfaces is established. Analysis of the FEA results show that the load displacement curves at the ends of the beam and hysteretic curves obtained experimentally and via FEA agreed with each other. The stiffener transfers the tension compression stress efficiently, the middle hole has little influence on the stress transfer, and the compressive zone of the core concrete under repeated loading has a greater contribution to the compression stress transfer.     

预应力坝后背管结构设计与有限元

针对普通坝后背管在裂缝控制和耐久性等方面的弱点，提出预应力坝后背管这种新的结构型式。它是在普通背管中施加预压应力,使结构处于弹性工作状态下，其外包混凝土在正常荷载组合作用下不出现裂缝,或虽然超载后产生裂缝，但正常情况下裂缝仍处于闭合状态，因此结构的整体性和耐久性大大提高了。结合某水电站坝后背管的具体资料，从环形后张预应力作用机理出发，在普通坝后背管基础上对预应力背管进行结构设计和有限元分析校核。结果表明，预应力坝后背管结构是安全、耐久和经济的。     

钢衬防渗在中小型水电站钢筋混凝土压力水管中的应用

针对中、小型水电站钢筋混凝土压力水管的一般防渗上漏办法存在较多不足的问题，提出了一种解决问题彻底的方法──钢材防渗技术，并就其设计、施工技术要点和防渗止泻效果作了重要介绍。     

惠州抽水蓄能电站压力岔管体形优

惠蓄电站压力钢筋混凝土岔管，结构体形复杂，承受内水压力约7.5MPa，PD值高达6000，是本工程关键部位。在广蓄电站压力岔管的基础上，通过分析研究国内外岔管形式，提出6种体形方案，通过水头损失、投资、电能效益、有限元计算等进行分析比较，寻求满足结构安全要求、经济和体形尽量简单的岔管体形。     

异型岔管水力特性的数值模拟

【目的】探求异型岔管的水力特性,研究岔管处局部水头损失及流速和压强的分布情况,并检验数值模拟方法的可靠性。【方法】采用物理模型试验和数值模拟相互验证的方法,依据实际情况对积石峡电站灌溉引水系统重力输水管网岔管在6种不同的供水工况(正常水位和死水位1#支管单独供水、2#支管单独供水及1#、2#支管联合供水)下的流速、压强分布及局部水头损失进行了研究。【结果】在6种不同工况下,局部水头损失系数的数值模拟值均小于试验值,相对误差最大为14.452 5%,且各工况下得到的岔管处局部水头损失、局部水头损失系数值并不相同;数值模拟结果直观地反映了岔管处流态分布和压强的变化情况。【结论】岔管处的水力特性复杂、影响因素较多,即使同一工程的同一岔管在不同的运行工况下各参数的选取也具有灵活性,因此对于具体问题要进行具体分析。