当前位置:文档之家› 风力发电机钢筋混凝土基础有限元分析

风力发电机钢筋混凝土基础有限元分析

风力发电机钢筋混凝土基础有限元分析
风力发电机钢筋混凝土基础有限元分析

风力发电基础知识

风力发电基础知识 风力发电是将风能转换成电能,风能推动叶轮旋转,叶轮带动转动轴和增速机,增速机带动发电机,发电机通过输电电缆将电能输送地面控制系统和负荷。风力发电技术是一项多学科的,可持续发展的,绿色环保的综合技术。 风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过 增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风 车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可 以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电 没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。 转子空气动力学 为了解风在风电机的转子叶片上的移动方式,我们将红色带子 绑缚在模型电机的转子叶片末端。黄色带子距离轴的长度是叶 片长度的四分之一。我们任由带子在空气中自由浮动。本页的 两个图片,其中一个是风电机的侧视图,另一个使风电机的正视图。 大部分风电机具有恒定转速,转子叶片末的转速为64米/秒,在轴心部分转速为零。距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。图中的黄色带子比红色带子,被吹得更加指向风电机的背部。这是显而易见的,因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。 为什么转子叶片呈螺旋状? 大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。从转子叶片看过去,并向叶片的根部移动,直至到转子中心,你会发现风从很陡的角度进入(比地面的通常风向陡得多)。如果叶片从特别陡的角度受到撞击,转子叶片将停止运转。因此,转子叶片需要被设计成螺旋状,以保证叶片后面的刀口,沿地面上的风向被推离。 风电机结构

机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。 转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。 轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。 低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。 高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风电机被维修时。 发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。 偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装 置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。 图中显示了风电机偏航。通常,在风改变其方向时,风电机一 次只会偏转几度。 电子控制器:包含一台不断监控风电机状态的计算机,并控制 偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该 控制器可以自动停止风电机的转动,并通过电话调制解调器来 呼叫风电机操作员。 液压系统:用于重置风电机的空气动力闸。 冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风电机具有水冷发电机。 塔:风电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。 风速计及风向标:用于测量风速及风向。 风电机发电机 风电机发电机将机械能转化为电能。风电机上的发电机与你通常看到的,电网上

汽油发电机基础知识及故障排除

发电机培训资料 一. 概述. 二. 原理 三. 使用范围.环境以及安全 四. 主要结构 五. 使用操作方法 六. 保养,维修以及保存 七. 常见故障的分析及排除 概述 一.概述 1.1公司简介 1.2产品用途,,性能,使用条件等简单介绍。 见广宣资料 原理.. 二.原理 2.1汽油机原理 2.2发电机原理 1、汽油机工作原理 四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程,它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个行程组成。 进气行程 此时,活塞被曲轴带动由上止点向下上止点移动,同时,进气门开启,排气门关闭。当活塞由上止点向下止点移动时,活塞上这方的容积增大,气缸内的气体压力下降,形成一定的真空度。由于进气门开启,气缸与进气管相通,混合气被吸入气缸。当活塞移动到下止点时,气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排出的废气。 压缩行程 活塞由下止点移动到上止点,进排气门关闭。曲轴在飞轮等惯性力的作用下带动旋转,通过连杆推动活塞向上移动,气缸内气体容积逐渐减小,气体被压缩,气缸内的混合气压力与温度随着升高。 燃烧膨胀行程(做功行程) 此时,进排气门同时关闭,火花塞点火,混合气剧烈燃烧,气缸内的温度、压力急剧上升,高温、高压气体推动活塞向下移动,通过连杆带动曲轴旋转。在发动机工作的四个行程中,只有这个在行程才实现热能转化为机械能,所以,这个行程又称为作功行程。 排气行程 此时,排气门打开,活塞从下止点移动到上止点,废气随着活塞的上行,被排出气缸。由于排气系统有阻力,且燃烧室也占有一定的容积,所以在排气终了地,不可能将废气排净,这部分留下来的废气称为残余废气。残余废气不仅影响充气,对燃烧也有不良影响。 排气行程结束时,活塞又回到了上止点。也就完成了一个工作循环。随后,曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转,开始下一个循环。如此周而复始,发动机就不断地运转起来。汽油机工作时,完成进气、压缩、膨胀和排气一个工作循环,四冲程汽油机需要曲轴转两圈(720°),活塞上、下运动四次共四个行程;二冲程汽油机需要曲轴转一圈(360°),活塞上、下运动两次共两个行程。 2.汽油机组成 (1)曲轴连杆系统包括活塞、连杆、曲轴、滚针轴承、油封等。

发动机基础知识

发动机理论基础 一、填空/选择 1、四冲程发动机曲轴转2周,活塞在气缸内往复2次,进排气门各开闭1次,气缸里热能转化为机械能1次。 都必须经过进气、压缩、做功、排气一系列连续过程,过称发动机一个工作循环,曲轴转720°。 2、四缸四冲程发动机的做功顺序一般为1324或1243,六缸四冲程为153624或者142635。 3、气缸套有干式、湿式和无气缸套式3种形式。 4、发动机的主要性能指标是有效扭矩、有效功率和有效燃油消耗率。 5、汽油机由两大机构和五大系组成,两大机构是曲柄连杆机构和配气机构,五大系是润滑、冷却、点火、起动 和燃油供给系。 6、按冷却介质不同,发动机冷却方式有水冷和风冷。 7、配气相位角有进排气提前角、进排气滞后角和气门重叠角。 8、曲柄连杆机构通常由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。它是采用压力润滑和飞溅润滑相结合的润滑方 式。 9、由曲轴到凸轮轴的传动方式有齿轮传动、链传动和齿形带传动三种。 10、使用性能指标主要包括抗爆性和蒸发性。汽油牌号越高,则辛烷值越多,抗爆性越好。 11、电瓶点火系统是点火线圈和断电器将低压电转为高压电的,车用起动机作用是将电瓶提供的电能转为机械能, 产生力矩以起动发动机。 12、在一定范围内,提高发动机的压缩比可以提高发动机的热效率,但汽油机的压缩比不能像柴油机高,太高时, 汽油在燃烧时易发生爆燃,因此汽油机的耗油量比柴油柴高。 13、汽油机压缩比越大,对汽油的牌号要求越高。 14、二冲程汽油机的燃油经济性不如四冲程汽油机,但它结构简单,制造费用低,摩托车和微型汽车上广泛采用。 15、四缸四冲程汽油发动机的发火间隔角为180°,六缸则为120°。 16、连杆盖与连杆、主轴承盖与缸体轴承座孔不能互换和改变方向。 17、活塞销有全浮和半浮式。 18、发动机的转速起高,点火提前角越大。 19、当汽车耗电量很大,所需功率超过发电机功率时,除发电机向用电设备供电外,蓄电池也向用电设备供电。 20、汽车发动机一般按所用燃料分为:汽油机、柴油机、汽体燃料机。 21、活塞头部一般制成上大下小的阶梯形或截锥形,且头部直径小于裙部。 22、湿式缸套上平面比缸体上平面高。 23、液力挺柱在发动机温度升高后,挺柱有效长度变短。 24、发动机冷起动时需供给极浓可燃混合气。 25、在电喷发动机的供油系统中,油压调节器的作用是燃油压力与进气管压力差保持恒定。 26、转子式机油细滤器是依靠机油压力驱动其运转的。

基于ansys的连杆机构的有限元分析

目录 摘要 ............................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract (2) 第一章分析方法和研究对象 ........................................... 错误!未定义书签。 1.1 有限单元法的概述....................................................... 错误!未定义书签。 1.1.1 有限单元法的历史 (4) 1.1.2 有限单元法的基本概念 (4) 1.2 ANSYS软件简介 (4) 1.2.1 ANSYS主要应用领域 (4) 1.2.2 ANSYS操作界面 (5) 1.2.3 ANSYS的主要功能 (6) 1.2.4 ANSYS主要特点 (7) 1.3 曲柄滑块机构简介 (7) 1.3.1 曲柄滑块定义 (8) 1.3.2 曲柄滑块机构特性应用以及分类 (8) 第二章曲柄滑块机构的求解 (10) 2.1 曲柄滑块机构的问题描述 (10) 2.2 曲柄滑块机构问题的图解法 (10) 2.2.1 图解法准备工作 (11) 2.2.2 图解法操作步骤 (11) 第三章有限元瞬态动力学概述 (14) 3.1 有限元瞬态动力学定义 (14) 3.2 瞬态动力学问题求解方法........................................... 错误!未定义书签。 3.2.1 完全法 (14) 3.2.2 模态分析法 (14) 3.2.2 缩减法 (15) 3.1 有限元结构静力学分析基本概念 (15) 3.1 有限元结构静力学分析步骤 (16) 第四章曲柄滑块的有限元瞬态动力学分析 (17) 4.1 曲柄滑块机构瞬态简要概述 (17) 4.2曲柄滑块有限元瞬态动力学分析步骤 (18)

风力发电机的基础知识

风力发电机的基础知识 一、风的认知 从某一个角度讲,风是太阳能的一种表现形式。 1.风的成因: ①地球的自转 ②温差: 地球表面的不同状态对太阳的吸热系数以及放热系数不同从而造成空气之间温度的差异,而导致风的形成。(如水面比地面的吸热慢,放热也慢)。 2.风的运动轨迹 风在遇到障碍物后,都会形成湍流。 二、风力发电机 风力发电机是一种将风能转换为电能的一种发电装置,实现风能转换成机械能,再由发电机把机械能转换成电能的过程。 1.风力发电机的技术原理 三相三相不控桥整流蓄电池 (1)发电机为三相(即三根线),输出三相应该是相互导通的,两根引出线的电阻是相同的,任意两根线一打是会出现火花。 (2)12V蓄电池充满电之后,电压会上升,一般蓄电认为电池充满在13.8V~14.5V之间。用风力充电,蓄电池电压都会高,1.1V~1.3V为额定电压,多种蓄电池工作状态选择是不一样的。10.2V切入逆变器。 发电机频率的监控,控制器增加监控点,电压信号选择保护。 2.风力发电机实际上是一个由风机叶片、发电机及尾舵组成的机组。 (1)最理想的叶片 叶片扫风面积越大,接受风能则越大。叶片侧面叶型的不同设计,可提高转速,减小阻力。 叶片理论极限值CP(max)=0.593 P∝SρO3 *cp (目前,大风机叶片实际做出来最理想的CP值为0.48,小风机为0.48~0.36,而HY系列的叶片CP值可做到0.42。) (2)高效能的发电机 发电机效率: 大型发电机0.95 小型发电机0.6~0.5 整机转化效率:整机转化效率= 气动效率(CP值) * 发电机效率 三、风力发电机的特点 风是一种随机能源,我们要利用风能发电,便要捕捉风能。而风能可以无限大,在这种特性下,如果不作限速,即使再优良的风机也会被损 坏。现在风机一般利用于发电的,都是在3M/S~60M/S输出空间。 一般采用以下几种限速装置: (1)变浆距(离心变浆距) 这是目前较先进的叶片控制方式,当大风来时,调型叶片,形成阻力,使风能大部分消耗在叶尖,限制能量输出。 (2)折尾 (3)机头上昂(或上侧昂):风大时向上推动,避让风。 以上三种叶片控制方式均有可靠性较差、较容易磨损风机相关部件的缺点。

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用

论文题目:钢筋混凝土有限元分析技术在结构工程中的应用 学生姓名:刘畅 学号:2014105110 学院:建筑与工程学院 2015年06月30日

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用【摘要】在国内外的土木工程中,钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点,而得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成,由于其组合材料的性质较为复杂,同时存在非线性与几何线形的特征,应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难,往往不能得到准确的数据,给工程安全带来隐患。而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术,借助有限元模型有效解决了各种实际问题。 【关键词】有限元分析;钢筋混凝土结构;应用 随着计算机在工程设计领域中的广泛应用,以及非线性有限元理论研究的不断深入,有限元作为一个具有较强能力的专业数据分析工具,在钢筋混凝土结构中得到了广泛的应用。在现代建筑钢筋混凝土结构的分析中,有限元分析方法展现了较强的可行性、实用性与精确性。例如:在计算机上应用有限元分析法,对形状复杂、柱网复杂的基础筏板,转换厚板,体型复杂高层建筑侧向构件、楼盖,钢-混凝土组合构件等进行应力,应变分析,使设计人员更准确的掌握构件各部分内力与变形,进而进行设计,有效解决传统分析方法的不足,满足当前建筑体型日益复杂,工程材料多样化的实际情况。但是在有限元分析方法的应用中,必须结合钢筋混凝土结构工程的实际情况,选取作为合理的有限元模型,才能保证模拟与分析结果的真实性、精确性与可靠性。 在钢筋混凝土结构工程中,非线性有限元分析的基本理论可以概括为:1)通过分离钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土,使其成为有限单位、二维三角形单元,钢箍离散为一维杆单元,以利于分析模型的构建;2)为了合理模拟钢筋、混凝土之间的粘结滑移关系,以及

新能源汽车基础知识200题

一、单选题 1.新能源车是指的采用( D )作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。 A 甲醇 B 电能 C 太阳能 D 一切新型能源 2.( B )年,爱丁堡的R.Davidson发明第一辆电动车,使用铁锌电池,不能充电。 A、1853 B、1871 C、1886 D、1902 3.1997年丰田的第一代( D )混合动力轿车下线。 A、卡罗拉 B、凯美瑞 C、皇冠 D、普锐斯 4.纯电动汽车是指以车载电源为动力源,用( A )驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 A、电动机 B、汽油机 C、柴油机 D、发电机 5.以下不属于纯电动汽车的优点的是( C )。 A、无废气污染、噪声小 B、结构简单、维修方便 C、续航里程长 D、能量转换率高 6. 新能源汽车车牌号码比传统汽油车多了一位数字,共有( B )个号码。 A、5 B、6 C、7 D、8 7. 吉利帝豪EV450是( A ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 8.卡罗拉双擎汽车是( B ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 9.比亚迪e5是( A ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 10.特斯拉汽车是( A ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 11.纯电动汽车与传统燃油汽车相比,优点有( D ) A 节能环保 B 动力性好 C 结构简单 D 以上全是 12.纯电动汽车在充电式的方式有( D ) A 快充充电 B 慢充充电 C 家用充电 D 以上全都是 ( D ) 不属于纯电汽车的结构元件是13. A 动力电池 B 车载充电机 C 电机 D 变速器 14.纯电动汽车最大的缺点是( B ) A 加速性能差 B 续航能力短 C 结构复杂 D 操作困难 15.下面哪项不属于新能源车激励政策是( B )。 A.购车补贴 B.免交保险 C.免征购置税 D.新能源车牌 16.燃料电池的排放物是( A )。 A.水 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.非甲烷烃 17、以下不属于新能源的是( A ) A、柴油 B、太阳能 C、地热能 D、风能 18、不可再生资源是( D ) A 波浪能 B 潮汐能 C 海流能 D 煤炭

ABAQUS钢筋混凝土损饬塑性模型有限元分析

ABAQUS钢筋混凝土损饬塑性模型有限元分析 发表时间:2009-10-12 刘劲松刘红军来源:万方数据 钢筋混凝土材料,是一种非匀质的力学性能复杂的建筑材料。随着计算机和有限元方法的发展,有限元法已经成为研究混凝土结构的一个重要的手段。由于数值计算具有快速、代价低和易于实现等诸多优点,这种分析方法已经广泛用于实际工程中。然而,要在有限元软件中尽可能准确地模拟混凝土这种材料,是不容易的,国内外学者提出了基于各种理论的混凝土本构模型。但是迄今为止,还没有一种理论被公认为可以完全描述混凝土的本构关系。 ABAQUS是大型通用的有限元分析软件,其在非线性分析方面的巨大优势,获得了广大用户的认可,在结构分析领域的应用趋于广泛。本文把规范建议的混凝土本构关系,应用到损伤塑性模型,对一悬臂梁进行了精细的有限元建模计算和探讨。 1 混凝土损伤塑性模型 ABAQUS在钢筋混凝土分析上有很强的能力。它提供了三种混凝土本构模型:混凝土损伤塑性模型,混凝土弥散裂缝模型和ABAQUS/Explicit中的混凝土开裂模型。其中混凝土损伤塑性模型可以用于单向加载、循环加载以及动态加载等场合,它使用非关联多硬化塑性和各向同性损伤弹性相结合的方式描述了混凝土破碎过程中发生的不可恢复的损伤。这一特性使得损伤塑性模型具有更好的收敛性。 2 模型材料的定义 2.1 混凝土的单轴拉压应力-应变曲线 本模型中选用的混凝土本构关系是《混凝土结构设计规范》所建议的曲线,其应力应变关系可由函数表达式定义。 2.2 钢筋的本构关系 钢筋采用本构关系为强化的二折线模型,无刚度退化。折线第一上升段的斜率,为钢筋本身的弹性模量,第二上升段为钢筋强化段,此时的斜率大致可取为第一段的1/100。 2.3 损伤的定义 损伤是指在单调加载或重复加载下,材料性质所产生的一种劣化现象,损伤在宏观方面的表现就是(微)裂纹的产生。材料的损伤状态,可以用损伤因子来描述。根据前面确定的混凝土非弹性阶段的应力一应变关系。可求得损伤因子的数值。 2.4混凝土塑性数值的计算 混凝土在单向拉伸,压缩试验中得到的数据,通常是以名义应变和名义应力表示的,为了准确地描述大变形过程中截面积的改变,需要使用真实应变和真实应力,可通过它们之间的换算公式计算。真实应变是由塑性应变和弹性应变两部分构成的。在ABAQUS中定义塑性材料参数时,需要使用塑性应变。 3 钢筋混凝土悬臂梁实例分析 3.1 模型设计 该悬臂梁的具体情况如图1所示,梁截面尺寸为200mm×300mm,梁长1500mm;纵筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋,混凝土强度等级为C30。混凝土和钢筋的各力学参数均取自《混凝土结构设计规范》的标准值。

风力发电基础知识汇总

风力发电 把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。 风力发电的原理, 利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。 风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵) 风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同) 由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。 铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。 发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。 小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。 一般说来,三级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定,一台55千瓦的风力发电机组,当风速为每秒9.5米时,机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒6米时,只有16千瓦;而风速每秒5米时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。 在我国,现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。 我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。中国风能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量就有约 2.53亿千瓦。2009年,中国(不含台湾地区)新增风电机组10129台,容量13803.2MW,同比增长124%;累计安装风电机组21581台,容量25805.3MW。按照国家规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算,根据《风能世界》杂志发布,未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。风电发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于:能力每增加一倍,成本就下降15% 风力发电的输出

用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析

用ANSYS进行四连杆机构的有限元分析 作者:谭辉 日期:08年3月6日 分析目的 1、利用ANSYS对典型的四连杆机构进行分析,主要包含各点的轨迹分 析,例如X和Y方向的位移等。 2、为五连杆和六连杆机构的分析提供可行的分析方法以及原型代码。 问题简述 分析主动杆1绕节点1旋转一周时节点4的运动轨迹,杆2和杆3为从动杆,具体问题见下图:

分析思路 1、根据分析目的,在ANSYS选用link1单元进行单元建模,主要考虑 是link1单元具有X和Y方向的自由度,可以获得各个节点的位移轨迹。 之后可以用梁单元等实现更高级的分析目的,例如获得杆上的力,位移, 加速度等相关信息。 2、该模型结构简单,可以利用直接建模方法进行有限元系统建模,主 要命令:N,E。 3、利用自由度耦合对重合节点进行建模,例如节点2和节点3、节点4 和节点5进行建模,主要命令:cpintf,利用该命令可以一次性将重合节 点生成自由度耦合。 4、利用表数组对于杆1(主动杆)的节点2进行瞬态边界条件的载荷施 加,分析类型为瞬态分析,主要命令:*dim,d等。 5、生成节点位移的对应变量,从而获得节点4的随时间的位移曲线, 主要命令:nsol,plvar等。 命令流如下 行号命令符号注释 结束上一次的分析 1finish ! 清除数据库,并读取启动配置文件2/clear,start ! 3 ! 设置图形显示的背景颜色 4/color,pbak,on,1,5 ! 5 !

6/units,si ! 设置单位制:国际单位制 7*afun,deg ! 设置三角函数运算采用度为单位 8 ! 9/prep7 ! 进入前处理模块 10et,1,link1 ! 设置单元类型:link1 11mp,ex,1,2.07e11 ! 设置材料的弹性模量 12r,1,1 ! 设置单元的实常数,面积为1 13n,1,0,0,0 ! 在(0,0,0)处建立节点1 14n,2,3,0,0 ! 在(3,0,0)处建立节点2 15n,3,3,0,0 !在(3,0,0)处建立节点3,和节点2重合 16n,4,8,7,0 ! 在(8,7,0)处建立节点4 17n,5,8,7,0 !在(8,7,0)处建立节点4,和节点4重合 18n,6,10,0,0 ! 在(10,0,0)处建立节点6 19e,1,2 ! 建立单元1(连接节点1和2) 20e,3,4 ! 建立单元2(连接节点3和4) 21e,5,6 ! 建立单元3(连接节点5和6) 22 ! 23cpintf,all,1e-3 !对于重合节点一次性的建立耦合自由度,容差1e-3 24 ! 25/pnum,node,1 ! 显示节点编号 26/pnum,elem,1 ! 显示单元编号 27eplot ! 显示单元

小型汽油发电机组原理和维修

交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机 发电机原理 <一> 发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 <二>发电机的分类可归纳如下: 发电机分:直流发电机和交流发电机 交流发电机分:同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 <三>发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 柴油发电机工作原理 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。 在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。详细请进>>> 汽油发电机原理 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装,就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 详细请进>>>

风力发电机机组基础预算

风力发电机机组基础预算

目录 引言 750KW风力发电机组基础土建工程 750KW风力发电机组基础电气工程 750KW风力发电机组基础预算书 750KW风力发电机组基础单位工程预表750KW风力发电机组基础单位工程费用表汇总表 总结

关键词: 施工图预算:施工图预算是指一般意义上的预算,指当工程项目的施工图设计完成后,在单位工程开工前,根据施工图纸和设计说明、预算定额、预算基价以及费用定额等,对工程项目所应发生费用的较详细的计算。它是确定单位工程、单项工程预算造价的依据;是确定招标工程标底和投标报价,签订工程承包合同价的依据;是建设单位与施工单位拨付工程款项和竣工决算的依据;也是施工企业编制施工组织设计、进行成本核算的不可缺少的文件。 单位工程:单位工程指具有独特的设计文件,独立的施工条件,但建成后不能够独立发挥生产能力和效益的工程。 直接工程费:直接工程费是指施工企业直接用与施工生产上的费用。它由直接费、其他直接费和现场经费组成。 间接费:间接费是指施工企业用与经营管理的费用,它由企业管理费、财务费用和其他费用组成。

风力发电机机组主要包括:机舱(主机)、叶轮、塔架、基础、控制系统等等。风力发电机机组基础是风力发电机重要组成成分之一,一般陆地风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价16%左右;海上风电场风力发电机机组基础占风力发电机总造价25%左右。 风力发电机机组基础的外型为正八边形,一般是依据地质报告和冻土层深度可分为三种基础:标准基础、深基础、加深基础。 风力发电机机组基础预算计算主要包括:挖基坑、回填土、自卸汽车运土、混凝土基础垫层、钢筋、现浇砼独立基础。 以新疆达坂城风电三场一期30MW项目工程750KW机组基础预算工程量计算为例:

ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模

ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模 曲哲 2006-5-29 一、试验标定 选用ABAQUS中的塑性损伤混凝土本构模型,分离式钢筋建模,建立平面应力模型模拟钢筋混凝土剪力墙的单调受力行为。李宏男(2004)本可以提供比较理想的基准试验。然而计算发现,该文中试验记录的初始刚度普遍偏小,仅为弹性分析结果的1/5~1/8,原因不明,故此处不予采用。左晓宝(2001)研究了小剪跨比开缝墙的低周滞回性能,其中有一片整体墙作为对照试件,本文仅以这片墙为基准标定有限元模型。 图1:剪力墙尺寸与配筋 该试件尺寸及配筋如图1所示。墙全高750mm,宽800mm,厚75mm,墙内布有间距φ6@100的分布钢筋,墙两端设有暗柱。混凝土立方体抗压强度为54.9MPa,钢筋均为一级光圆筋。 (a)墙体分区及网格(b)钢筋网 图2:ABAQUS中的有限元模型 剪力墙采用平面应力八节点全积分单元,墙上下两端各加设100mm高的弹性梁。钢筋采用两节点梁单元,通过Embed方式内嵌于墙体内。模型网格及外观如图2所示。墙下弹性梁底面嵌固。分析中,先在墙顶施加160kN均布轴压力,再在墙上方弹性梁的左端缓缓施加位移荷载。 ABAQUS中损伤模型各参数取值如表1、图3所示。未说明的参数均使用ABAQUS默认值。

表1:有限元模型材料属性 混凝土 钢筋 材料非线性模型 Damaged Plasticity Plasticity 初始弹性模量(GPa ) 38.1 210 泊松比 0.2 0.3 膨胀角(deg ) 50 初始屈服应力(MPa ) 13 235 峰值压应力(MPa ) 44 峰值压应变(με) 2000 峰值拉应力(MPa ) 3.65 注:其中混凝土弹性模量为文献中提供的试验值,其余均为估计值。 (a )压应力-塑性应变曲线 (b )拉应力-非弹性应变曲线 (c )受拉损伤指标-开裂应变曲线 图3:混凝土塑性硬化及损伤参数 ABAQUS 的混凝土塑性损伤模型用两个硬化参数分别控制混凝土的拉压行为,同时可以分别引入受压和受拉损伤指标。本文受压硬化曲线采用Saenz 曲线(式1),可用表1中列出的初始弹性模量、峰值应力和峰值应变唯一确定。受拉软化曲线采用Gopalaratnam 和Shah (1985)曲线(式2),并采取江见鲸建议参数k =63,λ=1.01,如图3(b )所示。本文模型只定义受拉损伤指标,损伤指标随开裂应变的变化如图3(c )所示,当开裂应变小于0.0014时,损伤指标线性增大,开裂应变超过0.0014后,损伤指标保持固定值0.6。 02 0000012c c c c E E εσεεεσεε= ??????+?+???????????? (1) e k t t f λ ωσ?= (2) 图4比较了采用4节点单元和8节点单元得到的剪力墙荷载-位移曲线,并同时画出了 文献中提供的荷载-位移骨架线。可见8节点单元模型的计算结果较4节点单元模型更加平滑顺畅,下降段也比较稳定。二者在达到峰值之前差别不大,但软化行为则相差较多。这可能与基于开裂应变定义的损伤指标引入的网格依赖性有关,本文对此不做深入讨论。 与试验曲线相比,有限元分析得到的荷载-位移曲线初始刚度略大,且墙底开裂(图中1点)时刚度退化不如试验中显著,导致之后的分析结果位移偏小。受拉侧钢筋屈服后计算得到的刚度与试验曲线比较接近,不久主斜裂缝的出现使墙的承载力进入软化段,被主要裂缝穿过的钢筋均进行屈服段。软化过程中墙体形成了新的主斜裂缝并最终沿这条主斜裂缝破坏。图5、6分别展示了剪力墙在受力全过程中关键点处的混凝土主拉应变和钢筋大主应力。 与试验曲线相比,计算结果刚度偏差较大,承载力基本一致。

基于ANSYS Workbench的定位卡锁机构有限元分析

基于ANSYS Workbench的定位卡锁机构有限元分析 摘要本文首先在Pro/E中建立了定位卡锁机构受最大外力时的简化模型,然后将该模型导入到ANSYS Workbench 13平台中进行了有限元模型的分析求解,最后结合求解结果用第四强度理论对定位卡锁机构各零件进行了强度校核,同时对该定位卡锁机构的改进提出了建议。 关键词定位卡锁机构;有限元分析 在某工程项目中应用的定位卡锁机构承担着为某输送设备准确定位的作用。由于该输送设备运行一个周期位就要启停一次,启停工作由定位卡锁机构配合实现。定位卡锁机构收回,输送设备开始运转,一个周期位后电机停转,定位卡锁机构伸出,进入与之配合的凹槽使输送设备完全停位。因此,定位卡锁机构成为该输送设备的关键部件,是保证输送设备正常工作的必备条件。所以,对定位卡锁机构的研究与分析有着重要的意义。 定位卡锁机构在伸出状态受最大外力时,其所受最大应力不应超过材料的许用应力是保证定位卡锁机构实现其功能的充分条件。为了保证定位卡锁机构的工作可靠性,本文利用ANSYS Workbench对该机构进行有限元分析,研究在定位卡锁机构受最大外力时的受力及变形情况,并依据理论知识对其强度进行校核。 1 定位卡锁机构模型的建立与导入 在对定位卡锁机构进行有限元分析之前,首先应建好定位卡锁机构的三维模型。一般在整个有限元分析的过程中,几何建模的工作量占据了非常多的时间,同时也是非常重要的过程[2]。ANSYS Workbench 13中,建模工作主要由ANSYS Workbench 自带的几何建模工具Design Modeler模块完成。对于小型或简单模型的建立可以直接在Design Modeler模块中建模,这样避免了从CAD系统中导入ANSYS的模型可能不能直接进行网格划分,需进行大量修补完善工作的麻烦。对于零部件较多的装配体的建模,通常先利用专业的三维建模软件完成模型的建立,然后再把它导入到ANSYS中进行分析。这样,工程技术人员就可以使用自己擅长的CAD软件建好模型,从而避免了重复现有CAD模型的劳动。 本文采用PTC公司的Pro/Engineer对定位卡锁机构进行三维建模。定位卡锁机构简化模型由液压缸、卡锁活塞杆、端盖、螺塞、螺钉组成,建好的三维模型如图1所示。建好后的三维模型可以在Pro/E中直接导入到ANSYS Workbench 13 中进行有限元分析。 图1 定位卡锁机构的三维模型 2 定位卡锁机构的有限元分析 2.1 定义模型材料属性

混凝土有限元分析

混凝土有限元分析 廖奕全 (06级防灾减灾工程及防护工程,06114249) 摘要:用传统的理论解析方法分析钢筋混凝土结构,只能解决一些非常简单的构件或结构的非线性问题,对大量的钢筋混凝土结构的非线性分析问题只能用数值方法解决,因此,有限元方法作为一个强有力的数值分析工具,在钢筋混凝土结构的非线性分析中得到了广泛地应用。随着有限元理论和计算机技术的进步,钢筋混凝土非线性有限元分析方法也得以迅速的发展并发挥出巨大的作用。 关键词:钢筋混凝土有限元分析有限元模型 钢筋混凝土结构是土木工程中应用最广泛的一种建筑结构。相比其它材料结构,钢筋混凝土结构有以下特点:①造价低,往往是建筑结构的首选材料;②易于浇注成各种形状,满足建筑功能及各种工艺的要求;⑧充分发挥钢筋和混凝土的作用,结构受力合理:④材料的重度与强度之比不大;⑤材料性能复杂,一般的计算模型难与实际结构的受力情况相符。正因为钢筋混凝土材料的这些优缺点,长期以来,钢筋混凝土在工程中的应用如此广泛;为了满足工程需要所建立的反映混凝土材料性能的计算模型也不断完善。然而,混凝土是一种由水泥、水、砂、石及各种掺合料、外加剂混合而成的成分复杂、性能多样的材料。到目前为止,还没有一种公认的、能全面反映混凝土的力学行为和性质的计算模型或本构关系。因此,对钢筋混凝土的力学性能研究还需要学术界和工程人员继续努力。长期以来,人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的受力和变形,以极限状态的设计方法来确定构件的承载能力。这种设计方法在一定程度上能满足工程的要求。随着国民经济的发展,越来越多大型、复杂的钢筋混凝土结构需要修建,而且对设计周期和工程质量也提出了更高的要求。这样一来,常规的线弹性理论分析方法用于钢筋混凝土结构和构件的设计就力不从心。设计人员常有“算不清楚”以及“到底会不会倒”的困惑。为此,钢筋混凝土非线性有限元分析方法开始受到重视。同时,随着有限元理论和计算机技术的进步,钢筋混凝土非线性有限元分析方法也得以迅速的发展并发挥出巨大的作用。 一、钢筋混凝土结构有限元分析的意义 钢筋混凝土结构是目前各种建筑结构物的主要结构形式,由于钢筋混凝土结构受到较大的荷载(如地震荷载)作用时其非线性特性对结构的性能影响很大,所以钢筋混凝土结构的非线性分析在结构抗震工程领域中十分重要并成为一个研究热点。用传统的理论解析方法分析钢筋混凝土结构,只能解决一些非常简单的构件或结构的非线性问题,对大量的钢筋混凝土结构的非线性分析问题只能用数值方法解决,因此,有限元方法作为一个强有力的数值分析工具,在钢筋混凝土结构的非线性分析中得到了广泛地应用。由于钢筋混凝土是由两种性质不同的材料——混凝土和钢筋组合而成的,它的性能明显地依赖于这两种材料的性能以及它们的相互作用,特别是在非线性阶段,混凝土钢筋本身的各种非线性性能,都不同程度地在这种组合材料中反映出来。以下是与钢筋混凝土结构计算分析有关的一些非线性问题: 1)由于钢筋和混凝土的抗拉强度相差很大,钢筋混凝土结构在正常使用状态下,大部分受弯构件都已经开裂而进入非线性状态。2)混凝土和钢筋在一个结构中共同工作的条件是两者之间的变形协调而且没有相对的滑移,但实际上,这种条件并不能完全满足,特别是在反

使用发电机需要注意的安全事项

使用发电机需要注意的安全事项江苏星光发电设备有限公司的技术人员现在给大家讲解一下使用发电机应注意的安全事项: 1.使用场合 (1)发电机在使用时应安放在室外或机房内通风良好的地方,不能靠近门窗及通风口,避免一氧化碳进入室内。 (2)不得在易燃易爆材料附近使用发电机。 (3)发电机应安放在干燥的地方,若需要露天安装使用,必须使用天蓬式的建筑物遮挡,以防止因潮湿而发生触点事故。 (4)不要在室内使用便携式发电机,如车库、车棚、地下室及封闭式的场合等。在这些场合下使用便携式发电机,即使打开窗门或或进行机械通风,并不能防止一氧化碳在室内的聚集,有可能导致一氧化碳中毒、引发火灾,甚至造成触电事故。 2.燃油的存放和使用 (1)发电机燃油应存放于专用的库房内,库内的设施必须符合消防部门的规定。 (2)使用的燃油种类应与发电机使用说明书或标签上要求的相符。 (3)发电机内不能存留过多的燃油,特别是汽油发电机组,如果未使用的时间可能长达30天,则应添加汽油稳定剂,以防止汽油挥发而引起事故。

(4)添加燃油前,应先关闭发电机,待发电机冷却后再添加,以防止汽油渐到温度较高的机件上而着火,造成灾害。 3.线路连接 (1)户外线的规格必须能满足所用电器负载的要求。 (2)当使用加长的电线时,要确认其与地之间的绝缘良好。 (3)不能将发电机的出线直接插入住宅原电源插座上供电,这样会形成反馈,可能造成由同一台变压器供电的用户发生触电事故。正确的连接方式是由电工安装电力转换开关。 4、保持柴油的清洁。 在使用油桶加注柴油之前,要经过充分沉淀,沉淀时间最好在3天以上。加油时还应仔细过滤,以防机械杂质的混入。在操作时还应保持储油容器和加油工具的清洁。 5、不同标号的柴油可以混用。

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析

ABAQUS钢筋混凝土有限元分析 发表时间:2009-10-12 刘劲松刘红军来源:万方数据 钢筋混凝土材料,是一种非匀质的力学性能复杂的建筑材料。随着计算机和有限元方法的发展,有限元法已经成为研究混凝土结构的一个重要的手段。由于数值计算具有快速、代价低和易于实现等诸多优点,这种分析方法已经广泛用于实际工程中。然而,要在有限元软件中尽可能准确地模拟混凝土这种材料,是不容易的,国内外学者提出了基于各种理论的混凝土本构模型。但是迄今为止,还没有一种理论被公认为可以完全描述混凝土的本构关系。 ABAQUS是大型通用的有限元分析软件,其在非线性分析方面的巨大优势,获得了广大用户的认可,在结构分析领域的应用趋于广泛。本文把规范建议的混凝土本构关系,应用到损伤塑性模型,对一悬臂梁进行了精细的有限元建模计算和探讨。 1 混凝土损伤塑性模型 ABAQUS在钢筋混凝土分析上有很强的能力。它提供了三种混凝土本构模型:混凝土损伤塑性模型,混凝土弥散裂缝模型和ABAQUS/Explic it中的混凝土开裂模型。其中混凝土损伤塑性模型可以用于单向加载、循环加载以及动态加载等场合,它使用非关联多硬化塑性和各向同性损伤弹性相结合的方式描述了混凝土破碎过程中发生的不可恢复的损伤。这一特性使得损伤塑性模型具有更好的收敛性。 2 模型材料的定义 2.1 混凝土的单轴拉压应力-应变曲线 本模型中选用的混凝土本构关系是《混凝土结构设计规范》所建议的曲线,其应力应变关系可由函数表达式定义。 2.2 钢筋的本构关系 钢筋采用本构关系为强化的二折线模型,无刚度退化。折线第一上升段的斜率,为钢筋本身的弹性模量,第二上升段为钢筋强化段,此时的斜率大致可取为第一段的1/100。 2.3 损伤的定义 损伤是指在单调加载或重复加载下,材料性质所产生的一种劣化现象,损伤在宏观方面的表现就是(微)裂纹的产生。材料的损伤状态,可以用损伤因子来描述。根据前面确定的混凝土非弹性阶段的应力一应变关系。可求得损伤因子的数值。 2.4混凝土塑性数值的计算 混凝土在单向拉伸,压缩试验中得到的数据,通常是以名义应变和名义应力表示的,为了准确地描述大变形过程中截面积的改变,需要使用真实应变和真实应力,可通过它们之间的换算公式计算。真实应变是由塑性应变和弹性应变两部分构成的。在ABAQUS中定义塑性材料参数时,需要使用塑性应变。 3 钢筋混凝土悬臂梁实例分析 3.1 模型设计 该悬臂梁的具体情况如图1所示,梁截面尺寸为200mm×300mm,梁长1500mm;纵筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋,混凝土强度等级为C30。混凝土和钢筋的各力学参数均取自《混凝土结构设计规范》的标准值。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档