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关于极端力学 预览
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作者 郑晓静 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1266-1272,共7页
随着前沿科学和新技术不断发展,工程材料与结构的超常规尺度、密度、硬度、刚度等性能以及在超常规温度、速度、场强和恶劣天气等极端服役环境中的力学响应规律,需要力学提供更为有效的理论和方法.本报告从极端力学的基本定义和科学内... 随着前沿科学和新技术不断发展,工程材料与结构的超常规尺度、密度、硬度、刚度等性能以及在超常规温度、速度、场强和恶劣天气等极端服役环境中的力学响应规律,需要力学提供更为有效的理论和方法.本报告从极端力学的基本定义和科学内涵出发,结合重大工程问题和大科学问题,从极端性能、极端载荷、学科发展等三个方面系统介绍了极端力学的研究现状,并总结了极端力学的特点及其对力学理论、计算方法和实验技术的挑战,最后对极端力学未来的发展进行了展望. 展开更多
关键词 极端力学 极端性能 极端载荷 学科发展
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应力分析在极端管口载荷调整及优化过程的作用 预览
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作者 李家栋 徐锦煌 《化工设备与管道》 CAS 2019年第2期65-69,共5页
对于非标设备,在缺少相关标准规范约束的前提下,制造商有时会选择最有利于自身的制造方案,导致极端管口载荷的情况出现。对此应首先要求制造商调整管口载荷,尽量避免极端管口载荷情况的出现。当极端载荷无法避免时,对于处于极端载荷值... 对于非标设备,在缺少相关标准规范约束的前提下,制造商有时会选择最有利于自身的制造方案,导致极端管口载荷的情况出现。对此应首先要求制造商调整管口载荷,尽量避免极端管口载荷情况的出现。当极端载荷无法避免时,对于处于极端载荷值的管口,通过应力分析对与管口相连的管道进行优化可以有效降低管口的载荷值。采用CAESAR Ⅱ指导与管口相连的管道的优化,通过对比不同的管道布置方案,并结合CAESAR Ⅱ的计算结果分析,最终得到满足管口载荷的管道布置方案:采用在管口附近设置Ⅱ型弯,并在Ⅱ型弯之后设置固定架,可以有效避免固定架之后的管道产生的力及力矩传递到管口上;同时由于在管口及固定架之间设置了Ⅱ型弯,大大增加了这部分管道的柔性,使得管口最终能够满足极端载荷值的要求。 展开更多
关键词 CAESAR 极端载荷 管口载荷 固定架
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应用经典极值理论对风机极端载荷的预报 预览
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作者 周帅 王迎光 李昕雪 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第10期93-98,共6页
在风机极端载荷预报中,短期极值分布的拟合效果决定了长期极值预报的准确度。为了解决同类研究中遇到的短期极值分布问题,减少极端载荷预报的误差,引入经典极值理论对外推方法进行研究。以分块法选取样本点,广义极值分布进行拟合,线性... 在风机极端载荷预报中,短期极值分布的拟合效果决定了长期极值预报的准确度。为了解决同类研究中遇到的短期极值分布问题,减少极端载荷预报的误差,引入经典极值理论对外推方法进行研究。以分块法选取样本点,广义极值分布进行拟合,线性矩法估计分布参数,求解了WP_Baseline 1.5 MW陆上风机叶片根部面外弯矩的长期分布,获得了相应的超越概率曲线。着重以1年和20年重现周期下的极端载荷与同类研究中的"真实数据"及外推结果进行对比。与此同时,为了检验数据的稳定性,从仿真时长和分块容量两方面对外推方法进行检验。结果表明,本文所述方法不仅具有较好的精准度,同时具有较高的可靠性。因此为风机极端载荷的预报提供了一种参考。 展开更多
关键词 风机 极端载荷 重现周期 超越概率 极值理论
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Spar型海上浮式风机极端载荷预报 预览
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作者 周帅 王迎光 李昕雪 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第9期99-106,共8页
在风机极限强度校核问题中,通常采用传统的直接积分法外推求解构件所受的极端载荷。由于传统算法本身的缺陷,在求解海上风机时所需仿真数量急剧增加,给外推造成了困难。为了减少所需的仿真数据,引入反向一阶可靠度方法求解风机极限载荷... 在风机极限强度校核问题中,通常采用传统的直接积分法外推求解构件所受的极端载荷。由于传统算法本身的缺陷,在求解海上风机时所需仿真数量急剧增加,给外推造成了困难。为了减少所需的仿真数据,引入反向一阶可靠度方法求解风机极限载荷。将其二维形式环境等值线法与1维最优化方法二分法结合起来,形成一种新的搜索算法。以某Spar型海上浮式风机为例,对其长期载荷进行求解,获得了叶片根部面外弯矩和塔筒基底首尾弯矩分别在1年和20年重现周期下的极端载荷。为了验证计算的准确性,采用计算量更大的直接积分法获取了这2项载荷的长期分布。发现计算结果与超越概率曲线具有较好的吻合度,由此体现出该方法在求解风机特定极限载荷时,不仅具有计算成本的优势同时也有较高的可靠性,为快速求解风机极限载荷提供了一种参考。 展开更多
关键词 海上风机 极端载荷 重现周期 超越概率 环境等值线法
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应用经典极值理论对风机极端载荷的预报 预览
5
作者 周帅 王迎光 李昕雪 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第19期93-98,共6页
在风机极端载荷预报中,短期极值分布的拟合效果决定了长期极值预报的准确度。为了解决同类研究中遇到的短期极值分布问题,减少极端载荷预报的误差,引入经典极值理论对外推方法进行研究。以分块法选取样本点,广义极值分布进行拟合,线性... 在风机极端载荷预报中,短期极值分布的拟合效果决定了长期极值预报的准确度。为了解决同类研究中遇到的短期极值分布问题,减少极端载荷预报的误差,引入经典极值理论对外推方法进行研究。以分块法选取样本点,广义极值分布进行拟合,线性矩法估计分布参数,求解了WP_Baseline 1.5 MW陆上风机叶片根部面外弯矩的长期分布,获得了相应的超越概率曲线。着重以1年和20年重现周期下的极端载荷与同类研究中的'真实数据'及外推结果进行对比。与此同时,为了检验数据的稳定性,从仿真时长和分块容量两方面对外推方法进行检验。结果表明,本文所述方法不仅具有较好的精准度,同时具有较高的可靠性。因此为风机极端载荷的预报提供了一种参考。 展开更多
关键词 风机 极端载荷 重现周期 超越概率 极值理论
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极端海况下船舶总纵极限强度可靠性计算方法 预览
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作者 张增胤 赵耀 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期63-71,共9页
船舶全海域大型化是一个发展趋势,因此船舶总纵极限强度可靠性计算中需要将极端波浪的影响参数考虑在内。一般的载荷计算方法并没有考虑极端海况中出现的特殊波浪载荷的影响;另外对于可靠性分析,极端载荷是更为复杂的随机变量,一般... 船舶全海域大型化是一个发展趋势,因此船舶总纵极限强度可靠性计算中需要将极端波浪的影响参数考虑在内。一般的载荷计算方法并没有考虑极端海况中出现的特殊波浪载荷的影响;另外对于可靠性分析,极端载荷是更为复杂的随机变量,一般的船舶可靠性计算方法因为局限于某种特定分布,可能出现无法适用的问题。选取极端海况中上浪、砰击和大幅纵摇等对船舶总纵波浪弯矩有较大影响的因素,从航行界限的角度出发,将这些因素引入极端波浪弯矩的计算中,所得极端波浪海况下的波浪弯矩极值数据比常规波浪弯矩极值更大。参考实验数据表明,考虑极端波浪海况的波浪弯矩计算方法能在一定程度上更加真实地反映船舶所受波浪载荷;其次通过考察不同可靠性计算方法的特点,利用实例计算,给出极端海况下船舶总纵极限强度可靠性计算方法的选取建议。 展开更多
关键词 极端波浪海况 极端载荷 总纵极限强度 可靠性计算
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在极端载荷作用下TLP型浮式风机基础的总体强度 预览 被引量:1
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作者 李良碧 倪鹏 崔杰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第1期95-100,共6页
文章建立了TLP型浮式风机基础的有限元模型,对极端载荷作用下浮式风机基础的总体强度进行了分析;根据相关规范对浮式风机基础强度进行校核显示,该风机基础总体强度满足要求。研究结果表明了TLP型浮式风机基础在立柱与水平悬臂连接处的... 文章建立了TLP型浮式风机基础的有限元模型,对极端载荷作用下浮式风机基础的总体强度进行了分析;根据相关规范对浮式风机基础强度进行校核显示,该风机基础总体强度满足要求。研究结果表明了TLP型浮式风机基础在立柱与水平悬臂连接处的应力较大,为TLP型风机浮式基础的安全评估提供了相关理论支撑。 展开更多
关键词 TLP型浮式风机基础 极端载荷 总体强度 有限元
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柔性支承下风力机系统建模及轴承振动分析 预览 被引量:3
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作者 那亚莉 殷玉枫 +1 位作者 丁健刚 王洪涛 《太原科技大学学报》 2014年第6期429-433,共5页
融合柔性多体动力学、高维非线性动力学及摩擦学等理论知识,建立了极端载荷下基于柔性支承的风力机传动系统一塔架耦合动力学模型,并分析了打滑区域摩擦力、内圈转速等激励对轴承振动特性的影响。结果表明:阻尼对y方向上振动影响较... 融合柔性多体动力学、高维非线性动力学及摩擦学等理论知识,建立了极端载荷下基于柔性支承的风力机传动系统一塔架耦合动力学模型,并分析了打滑区域摩擦力、内圈转速等激励对轴承振动特性的影响。结果表明:阻尼对y方向上振动影响较大,为避免共振,阻尼的选取应该在合理的范围内;内圈转速较低时滚动体在打滑时的振动较微弱,分布较散,高速下则相反。结论为风力机轴承设计提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 风力机 极端载荷 柔性支承 打滑 动态响应
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极端载荷下风力机耦合动力学分析 预览 被引量:2
9
作者 丁健刚 殷玉枫 +1 位作者 高崇仁 李永健 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第6期199-202,共4页
在极端载荷作用下,风力机结构会产生振动和变形,影响正常运行,严重时会导致风力机损坏.因此,风力机设计必须考虑其耦合振动稳定性.通过对风力机模型的简化,建立了在极端载荷作用下由叶片、机舱、塔架组成的风力机系统动力学模型和运动方... 在极端载荷作用下,风力机结构会产生振动和变形,影响正常运行,严重时会导致风力机损坏.因此,风力机设计必须考虑其耦合振动稳定性.通过对风力机模型的简化,建立了在极端载荷作用下由叶片、机舱、塔架组成的风力机系统动力学模型和运动方程.利用Matlab/Simulink仿真软件进行振动模拟仿真,仿真数据同实验数据比较,结果表明该模型可以较好的模拟风力机在极端载荷作用下的振动特性,对于提高风力机的总体性能以及风力机的总体设计具有重要的理论价值和实践意义. 展开更多
关键词 联合概率密度函数 极端载荷 耦合振动
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增压器涡轮叶轮极端载荷下动态可靠性模型 预览 被引量:1
10
作者 王正 王增全 +1 位作者 郭凯 邓春龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期32-35,49共5页
分析了叶片单元数与载荷作用次数对涡轮叶轮可靠性的影响,建立了极端载荷作用下增压器涡轮叶轮的动态可靠性模型与失效率计算模型。分析了涡轮叶轮的结构特点,建立了能体现叶片数影响的涡轮叶轮强度概率分布函数。针对增压器涡轮叶轮由... 分析了叶片单元数与载荷作用次数对涡轮叶轮可靠性的影响,建立了极端载荷作用下增压器涡轮叶轮的动态可靠性模型与失效率计算模型。分析了涡轮叶轮的结构特点,建立了能体现叶片数影响的涡轮叶轮强度概率分布函数。针对增压器涡轮叶轮由超速这种极端载荷所引起的失效模式,以载荷作用次数为寿命度量指标,建立了能体现叶片单元数、载荷、强度以及工作循环次数影响的涡轮叶轮可靠性模型、失效率计算模型以及平均寿命模型。以某型增压器为例,研究了涡轮叶轮可靠度与失效率随工作循环次数的变化规律。研究表明:随着工作循环次数的增加,涡轮叶轮的可靠度逐渐降低,失效率逐渐减小且趋于一个稳定值。与传统方法相比,所建模型可以更加准确地对涡轮叶轮的可靠性进行分析与评价。 展开更多
关键词 增压器 涡轮叶轮 叶片数 可靠性 失效率 极端载荷
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强台风“黑格比”实测海上风电机组极端风况特征参数分析和讨论 预览 被引量:4
11
作者 刘东海 宋丽莉 +3 位作者 李国平 秦鹏 陈雯超 黄浩辉 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期 317-326,共10页
利用广东近海海上一座100 m高气象塔上设置的三维超声测风仪获取的强台风"黑格比"过程实测数据,分析研究海上风电机组在强台风影响下极端载荷参数的变化特征,通过仪器直接测量的参数与IEC 61400-1规范(由国际电工委员会制定)推荐方... 利用广东近海海上一座100 m高气象塔上设置的三维超声测风仪获取的强台风"黑格比"过程实测数据,分析研究海上风电机组在强台风影响下极端载荷参数的变化特征,通过仪器直接测量的参数与IEC 61400-1规范(由国际电工委员会制定)推荐方法计算结果的对比,研究该规范推荐的风电机组极端载荷参数计算方法在台风条件下的适用性。研究结果表明:(1)强台风"黑格比"在近海海面上产生的极端操作阵风风速和极端风向变幅的过程变化均呈"M"型双峰分布,最大值均出现在台风眼壁强风区;(2)由仪器直接测量的极端操作阵风风速和极端风向变幅值与根据IEC公式计算结果差别明显;(3)台风强风影响产生的极端操作阵风和极端风向变幅参数均出现超越IEC给出的三种标准类型风电机组的设计上限标准;并且IEC公式计算值比仪器直接测量值显著偏大;(4)在风电机组处于满发、切出和停机生存等工况下,IEC公式计算和仪器直接测量的极端操作阵风基本一致,但IEC公式对极端风向变幅的计算值要比仪器直接测量值大。与IEC的风电机组设计标准相比,仪器直接测量的极端操作阵风在时间周期1~3.5 s和7~10 s区间超出标准,但极端风向变幅一般不会突破IEC的风电机组设计标准。 展开更多
关键词 强台风 海上风电机组 极端载荷 IEC标准适用性
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含气孔缺陷的管道环焊缝应力分析
12
作者 李燕 帅健 +1 位作者 隋永莉 许葵 《石油科学通报》 2016年第3期417-424,共8页
焊接质量控制是油气管道安全运营的重要保障。对于高强钢管道,焊接缺陷的尺寸控制是当前管道施工中的瓶颈问题。在管道对接焊这一关键施工环节中,环焊缝气孔缺陷的形成实难避免。为了研究其尺寸控制指标的适用性,根据实际管道环焊缝的... 焊接质量控制是油气管道安全运营的重要保障。对于高强钢管道,焊接缺陷的尺寸控制是当前管道施工中的瓶颈问题。在管道对接焊这一关键施工环节中,环焊缝气孔缺陷的形成实难避免。为了研究其尺寸控制指标的适用性,根据实际管道环焊缝的坡口形状和热影响区材料的软化现象,建立了非线性有限元分析模型。以管道设计标准为依据,确定了管道环焊缝应力分析的极端载荷条件,并采用基于流动应力的失效判据,对含气孔缺陷的管道环焊缝进行了应力分析。结果表明,不同径向位置气孔的管道环焊缝应力水平相当,X90钢级管道对环焊缝气孔缺陷的容限能力低于X80钢级管道,现行标准中关于气孔缺陷的3mm尺寸控制指标适用于X80和X90钢级环焊缝管道。 展开更多
关键词 环焊缝管道 气孔缺陷 极端载荷条件 应力分析 缺陷尺寸
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