750kV超高壓變電工程聯(lián)合鋼構(gòu)架有限元分析及優(yōu)化設計

隨著750kv輸變電工程的建設，750kv電網(wǎng)逐漸成為西北電網(wǎng)的主干輸電網(wǎng)絡。本文對750kv輸變電工程調(diào)試工作遇到的問題進行了歸納總結(jié)，分析了750kv輸變電工程系統(tǒng)調(diào)試中電網(wǎng)潮流、電磁暫態(tài)和短路試驗等問題，通過仿真計算研究了這些重要的試驗和關(guān)鍵技術(shù)對電網(wǎng)穩(wěn)定特性，尤其是省際間斷面輸電能力的影響分析。最后，對今后750kv輸變電工程系統(tǒng)調(diào)試工作中需要進一步研究的問題作了展望。

針對大型圓鋸片應力檢測儀機架容易出現(xiàn)局部變形的問題,提出了一種基于有限元分析的優(yōu)化設計方法。首先利用ansysworkbench軟件對機架進行了靜態(tài)、模態(tài)計算,得出了機架變形量較大的位置和應力主要集中的位置,然后在滿足設計剛度要求及避免共振的情況下,對機架進行了輕量化設計,優(yōu)化后的機架質(zhì)量比優(yōu)化前減輕了12.1%,節(jié)省了產(chǎn)品材料和制造成本,為鋸片應力檢測儀機架的設計提供了參考依據(jù)。

針對西北高海拔等特殊環(huán)境條件和特點,面向西北750kv輸變電工程建設和運行實際需要開展的750kv輸變電工程關(guān)鍵技術(shù)研究,共3批、29個科研子項目,涉及國內(nèi)十幾個科研院所、大專院校,取得了豐碩的科研成果。這些科研成果及在其基礎上經(jīng)過消化應用形成的近20個規(guī)定、規(guī)范或標準為我國第1個750kv輸變電示范工程的成功建設和提前投入商業(yè)運行奠定了堅實的技術(shù)基礎。已經(jīng)連續(xù)安全運行近3個月的西北750kv輸變電示范工程實踐證明了750kv輸變電工程關(guān)鍵技術(shù)研究項目科研成果的科學合理性。

為向后續(xù)750kv超高壓工程建設和百萬伏級特高壓工程建設提供參考和借鑒,有必要對750kv示范工程建設經(jīng)驗進行總結(jié)和分析。簡述了國家電網(wǎng)公司750kv輸變電示范工程小系統(tǒng)試驗中的零起升流和零起升壓試驗及結(jié)果,對750kv官亭站和蘭州東站主變零起升流試驗和零起升壓試驗結(jié)果進行了分析,內(nèi)容包括:750kv主變短路阻抗,主變空載伏安特性,氧化鋅避雷器泄漏電流和750kv高抗伏安特性測試以及試驗過程中二次回路校核,并與設計值進行了對比,給出了試驗結(jié)論。

針對電力機車高速受電弓上框架頂管裂紋故障多發(fā)問題,利用有限元法對原結(jié)構(gòu)進行了應力計算。通過對比故障實際發(fā)生位置和有限元計算結(jié)果,驗證了計算方法的有效性。根據(jù)有限元分析結(jié)果,對頂管和整體框架結(jié)構(gòu)分別提出了優(yōu)化方案。

為了得到750kv變電鋼構(gòu)架最佳經(jīng)濟性能的結(jié)構(gòu)型式,以某750kv變電站工程為背景,在原設計的基礎上對變電鋼構(gòu)架的結(jié)構(gòu)型式和材料強度進行了優(yōu)化。首先,分別計算分析了格構(gòu)式和人字柱式2種變電構(gòu)架,統(tǒng)計了其在滿足正常使用條件下的鋼材用量,比較了2種結(jié)構(gòu)型式的材料費用;然后,針對人字柱式變電構(gòu)架,分別計算了進出線柱為6m、7m、8m、9m等4種根開尺寸的情況,比較了各種情況的材料用量及費用。最后,對格構(gòu)式和7m根開的人字柱式2種變電構(gòu)架分別采用q420、q460、q500、q550等4種強度等級的鋼材進行計算,比較了其材料費用。分析發(fā)現(xiàn),人字柱式變電構(gòu)架較格構(gòu)式構(gòu)架要節(jié)省鋼材,而在人字柱式變電構(gòu)架中,進出線柱根開為8m的方案用鋼量最少;如果變電構(gòu)架采用高強鋼,則鋼材采用q420等級時增加的費用最多,而q460及以上等級鋼材費用相差不大。

在分析我國目前最高電壓等級750kv輸變電示范工程建設的技術(shù)難點和特點的基礎上,研究了利用科研成果中的技術(shù)創(chuàng)新在工程設計、設備制造、施工及驗收中的應用,為后續(xù)750輸變電工程和國家電網(wǎng)特高壓輸變電工程的建設提供了技術(shù)參考。

針對電力機車高速受電弓上框架頂管裂紋故障多發(fā)問題,利用有限元法對原結(jié)構(gòu)進行了應力計算。通過對比故障實際發(fā)生位置和有限元計算結(jié)果,驗證了計算方法的有效性。根據(jù)有限元分析結(jié)果,對頂管和整體框架結(jié)構(gòu)分別提出了優(yōu)化方案。

對于高壓壓力容器,按常規(guī)等面積法設備開孔壁厚較厚,在開孔接管連接部位有很大的應力集中。應用有限元方法,對內(nèi)壓工況下設備開孔進行應力分析,同時按照jb4732-1995《鋼制壓力容器-分析設計標準》進行應力評定。分析表明,有限元分析設計更為經(jīng)濟可靠,為高壓容器厚壁開孔的優(yōu)化設計提供有力的計算依據(jù)。

利用ansys軟件對鋼管定徑機架進行靜態(tài)特性分析,得到機架的變形值和應力值,找到機架的危險點位置。通過優(yōu)化設計,使鋼管定徑機架的剛性得到了一定的提高,同時減輕了機架質(zhì)量,使機架的整體結(jié)構(gòu)更加合理。改進后的機架已經(jīng)成功運行于實際生產(chǎn)制造之中。

通過對短路電流及重要斷面輸電能力仿真計算,綜合比對西寧北部電網(wǎng)750kv輸變電工程線路建設時序?qū)η嗪ｋ娋W(wǎng)的影響,提出工程時序優(yōu)化原則與最優(yōu)時序建議,為電網(wǎng)建設、生產(chǎn)、運行等提供數(shù)據(jù)支撐.

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡單等特點,可以在多個工程領域進行應用。因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計兩個方面內(nèi)容進行論述。

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡單等特點,可以在多個工程領域進行應用.因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計兩個方面內(nèi)容進行論述.

傳統(tǒng)的鋼框架體系的線彈性分析可以用力法、位移法以及彎矩平衡法，但是當框架的規(guī)模較大時，基于有限元思想的結(jié)構(gòu)矩陣分析方法得到普遍應用，對于鋼結(jié)構(gòu)框架體系采用桿系有限元法進行分析。

本科畢業(yè)設計（論文）通過答辯 1 倒傘型曝氣機有限元分析及優(yōu)化設計 學生姓名：班級： 指導老師： 摘要：研究污水處理設備強度優(yōu)化問題,倒傘型曝氣機是污水生物處理技術(shù)中的關(guān)鍵 設備,具有充氧、攪拌和推流等作用。攪拌葉輪的設計和優(yōu)化對其最主要的性能指標充 氧動力效率至為關(guān)鍵。在研究曝氣機充氧機理的基礎上,對曝氣機的葉片進行了實體建 模、有限元分析和優(yōu)化設計。首先利用ansys平臺對葉片工作過程進行了研究,通過實體 建模、網(wǎng)格劃分和有限元分析等過程,對曝氣機攪拌葉片在工作狀態(tài)的應力應變情況進 行了有限元仿真分析。仿真結(jié)果明確了葉片的薄弱環(huán)節(jié),并為進行優(yōu)化和改良結(jié)構(gòu),為產(chǎn) 品的生產(chǎn)設計提供了研究依據(jù)。 關(guān)鍵詞:倒傘曝氣機;有限元分析;優(yōu)化設計 指導老師簽名： 本科畢業(yè)設計（論文）通過答辯 2 finiteelementanalysisandoptimal

針對某異型管板蒸發(fā)器無設計標準可依,工程設計中管板較厚的問題,對該蒸發(fā)器管板的穩(wěn)態(tài)溫度場、機械場和熱應力場進行三維有限元分析。分析結(jié)果表明,溫度對蒸發(fā)器異型管板的應力強度影響較大,對現(xiàn)有管板工程設計進行優(yōu)化。

基于三維cad/cae軟件solidworks平臺,建立方形臥式真空罐的有限元模型,進行了強度和剛度的分析。使用cosmos有限元與優(yōu)化設計模塊,建立以油箱重量最小為目標函數(shù),應力和位移為約束的優(yōu)化數(shù)學模型,對加強筋的截面尺寸進行優(yōu)化設計。優(yōu)化設計結(jié)果運用到實際生產(chǎn)中,得到了良好的使用效果。

門體堵頭端部中間的收縮變形是bc/bd-625g冷柜的重大缺陷,bd-500冷柜是在bc/bd-625g基礎上開發(fā)的新產(chǎn)品。建立堵頭計算的簡化模型,得出變形的線載荷?；赼baqus有限元分析軟件,分析了bc/bd-625g的堵頭變形。對bd-500的堵頭數(shù)值模擬采用在簡化模型上增加3種不同方案加強筋的方法分別進行了有限元分析,得出優(yōu)先采用的方法。設計出的堵頭經(jīng)生產(chǎn)驗證,與abaqus程序的分析結(jié)果基本吻合。

對pzt厚膜驅(qū)動的微變形鏡(dm)進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計?；谟邢拊椒?fem),分析了結(jié)構(gòu)中各個參數(shù)對變形鏡性能的影響。優(yōu)化結(jié)果表明,單元邊長1.75mm的驅(qū)動器,在最優(yōu)參數(shù)下沖程可達2~5μm@100v,且加載鏡面后驅(qū)動器的位移損失小于12%,帶鏡面負載能力強。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果制備了壓電厚膜微驅(qū)動器陣列,驅(qū)動器的沖程可達4.5μm@100v,并與有限元方法的結(jié)果進行了分析比較。

空間鋼構(gòu)架混凝土l形柱的非線性有限元分析——通過abaqus有限元分析程序?qū)臻g鋼構(gòu)架混凝土l形柱受力性能的非線性分析，分析比較了配筋形式、軸壓比、混凝土強度等級以及加載角等因素對空間鋼構(gòu)架混凝土l形柱承載力和變形能力的影響，供工程設計參考．

擴徑型耐熱鋁合金母線是為西北電網(wǎng)750kv輸變電工程設計的,文中介紹了該產(chǎn)品在試制過程中的一些經(jīng)驗。

輸變電工程施工技術(shù)在很大程度上決定著工程質(zhì)量,所以在我國輸變電工程建設中一項重要內(nèi)容就是發(fā)展關(guān)鍵技術(shù),基礎此本文將對750kv輸變電工程施工關(guān)鍵技術(shù)進行探討,包括750kv屋外配電裝置門型構(gòu)架吊裝、750kvgis設備安裝、750kv主變壓器安裝、大體積混凝土基礎澆筑,以期通過為工程施工提供理論依據(jù)推動我國輸變電工程發(fā)展.