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基于CFD的月牙肋钢岔管单向流固耦合分析
1
作者
代思波
许艇
《水利水电工程设计》
2024年第2期1-5,共5页
压力钢管在众多水利水电工程中被广泛应用。钢岔管作为压力钢管中最为复杂的结构,一直是设计过程中研究的重点。近年来,月牙肋岔管由于结构受力条件好、节省工程量、水力学条件优越等众多优点,在大直径、高水头电站中得到普遍应用。应用...
压力钢管在众多水利水电工程中被广泛应用。钢岔管作为压力钢管中最为复杂的结构,一直是设计过程中研究的重点。近年来,月牙肋岔管由于结构受力条件好、节省工程量、水力学条件优越等众多优点,在大直径、高水头电站中得到普遍应用。应用CFD方法对国外某水电站压力钢岔管进行单向流固耦合分析,首先根据流体计算结果,分析得出岔管内动水压力对岔管及月牙肋产生的荷载作用;进而将其结果作为初始条件对岔管结构进行应力分析;最终得出在运行工况下,仅动水压力对钢岔管产生的荷载为静水压力的1%,应力不超过其允许应力的4%。
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关键词
压力钢管
月牙肋岔管
单向流固耦合
CFD
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职称材料
埋藏式月牙肋钢岔管应力控制标准的比较研究
被引量：
6
2
作者
周彩荣
伍鹤皋
石长征
《水力发电》
北大核心
2014年第4期54-57,共4页
通过三维有限元结构分析,对目前常用的几种钢岔管应力控制标准进行了比较研究。在相同围岩参数及缝隙条件下,按不同应力控制标准设计的钢岔管管壁厚度和肋板尺寸差别较大,说明不同应力控制标准之间差别是较大的。此外,在满足明管校核准...
通过三维有限元结构分析,对目前常用的几种钢岔管应力控制标准进行了比较研究。在相同围岩参数及缝隙条件下,按不同应力控制标准设计的钢岔管管壁厚度和肋板尺寸差别较大,说明不同应力控制标准之间差别是较大的。此外,在满足明管校核准则和适当围岩承载比的条件下,按DL/T 5141—2001《水电站压力钢管设计规范》坝内埋管的结构系数增加10%的应力控制标准对地下埋藏式钢岔管进行设计是比较合理的。
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关键词
水工结构
埋藏式月牙肋钢岔管
应力控制标准
管壁厚度
三维有限元法
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职称材料
埋藏式月牙肋钢岔管肋板受力特性和体型优化方法
被引量：
3
3
作者
苏凯
李聪安
+1 位作者
胡馨之
伍鹤皋
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期232-240,共9页
结合某水电站埋藏式月牙肋钢岔管的工程实际,建立其引水系统钢岔管的三维有限元数值模型,重点研究了月牙形肋板的受力特性与体型优化方法.计算结果表明:肋板轴向应力和z向应力在厚度方向上的分布一致性较好,z向应力尽管数值上明显小于...
结合某水电站埋藏式月牙肋钢岔管的工程实际,建立其引水系统钢岔管的三维有限元数值模型,重点研究了月牙形肋板的受力特性与体型优化方法.计算结果表明:肋板轴向应力和z向应力在厚度方向上的分布一致性较好,z向应力尽管数值上明显小于其轴向应力,但为使钢材沿厚度方向不出现撕裂破坏而需要保证满足肋板的z向性能要求;根据肋板横截面上轴向应力的分布特征,提出了合力作用分位点的概念,依据合力作用分位点轨迹线修正肋板内缘轮廓,由优化目标函数进行肋板体型优化计算,并建议此方法作为肋板体型优化的方法.
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关键词
月牙肋钢岔管
肋板
z向应力
体型优化
合力作用分位点
内缘曲线
目标函数
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职称材料
基于三维有限元的卜型月牙肋钢岔管设计及应力分析
被引量：
8
4
作者
王小军
《水电能源科学》
北大核心
2016年第3期98-100,107,共4页
以新疆某水电站高压岔管为例,采用三维有限元法,研究了岔管初拟体型方案及管壁厚度,对初拟体型方案进行了优化,选取较为合理的岔管体型及管壁厚度,计算了岔管及肋板初拟方案和优化方案关键节点应力,并绘制优化后最终体型的肋板及岔管应...
以新疆某水电站高压岔管为例,采用三维有限元法,研究了岔管初拟体型方案及管壁厚度,对初拟体型方案进行了优化,选取较为合理的岔管体型及管壁厚度,计算了岔管及肋板初拟方案和优化方案关键节点应力,并绘制优化后最终体型的肋板及岔管应力云图。结果表明,优化后体型采用较薄壁厚,肋板应力提高,管壳应力降低,更好地发挥了肋板的作用,体型较为合理;优化后其应力值均在允许应力范围内,且有一定裕度,表明岔管体型设计及壁厚选择较为合理,较为真实地反映了岔管运行期的应力状态。
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关键词
月牙肋钢岔管
三维有限元
设计
应力分析
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职称材料
埋藏式月牙肋岔管闷头及支撑模拟方法研究
被引量：
1
5
作者
申艳
许贵彬
+1 位作者
杨鑫
冯浩文
《中国农村水利水电》
北大核心
2019年第4期99-103,共5页
运用三维有限元计算分析软件ANSYS对埋藏式月牙肋岔管进行数值计算分析中,闷头及支撑的模拟方法对岔管应力计算结果和体型优化有一定的影响。在水压试验工况下进行岔管结构计算时,如按照实际情况模拟闷头和支撑,计算结果应该更接近实际...
运用三维有限元计算分析软件ANSYS对埋藏式月牙肋岔管进行数值计算分析中,闷头及支撑的模拟方法对岔管应力计算结果和体型优化有一定的影响。在水压试验工况下进行岔管结构计算时,如按照实际情况模拟闷头和支撑,计算结果应该更接近实际情况,但会增加前期建模的复杂程度。针对Y型月牙肋岔管,根据某工程实例,拟定不同计算方案,并将有限元计算结果进行对比分析。分析研究认为,在水压试验工况进行岔管结构计算时,应尽量按照实际情况模拟闷头及支撑的作用。
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关键词
月牙肋岔管
闷头模拟
支撑模拟
三维有限元
应力分布
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职称材料
题名
基于CFD的月牙肋钢岔管单向流固耦合分析
1
作者
代思波
许艇
机构
东方电气集团国际合作有限公司
中水北方勘测设计研究有限责任公司
出处
《水利水电工程设计》
2024年第2期1-5,共5页
文摘
压力钢管在众多水利水电工程中被广泛应用。钢岔管作为压力钢管中最为复杂的结构,一直是设计过程中研究的重点。近年来,月牙肋岔管由于结构受力条件好、节省工程量、水力学条件优越等众多优点,在大直径、高水头电站中得到普遍应用。应用CFD方法对国外某水电站压力钢岔管进行单向流固耦合分析,首先根据流体计算结果,分析得出岔管内动水压力对岔管及月牙肋产生的荷载作用;进而将其结果作为初始条件对岔管结构进行应力分析;最终得出在运行工况下,仅动水压力对钢岔管产生的荷载为静水压力的1%,应力不超过其允许应力的4%。
关键词
压力钢管
月牙肋岔管
单向流固耦合
CFD
Keywords
penstock
crescent
-
rib
bifurcation
pipe
one-way
fluid-structure
coupling
CFD
分类号
TV34 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
埋藏式月牙肋钢岔管应力控制标准的比较研究
被引量：
6
2
作者
周彩荣
伍鹤皋
石长征
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《水力发电》
北大核心
2014年第4期54-57,共4页
基金
中国博士后科学基金(2013M542058)
文摘
通过三维有限元结构分析,对目前常用的几种钢岔管应力控制标准进行了比较研究。在相同围岩参数及缝隙条件下,按不同应力控制标准设计的钢岔管管壁厚度和肋板尺寸差别较大,说明不同应力控制标准之间差别是较大的。此外,在满足明管校核准则和适当围岩承载比的条件下,按DL/T 5141—2001《水电站压力钢管设计规范》坝内埋管的结构系数增加10%的应力控制标准对地下埋藏式钢岔管进行设计是比较合理的。
关键词
水工结构
埋藏式月牙肋钢岔管
应力控制标准
管壁厚度
三维有限元法
Keywords
hydraulic
structure
embedded
crescent
-
rib
reinforced
bifurcation
stress
control
standard
pipe
thickness
3-D
FEM
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
埋藏式月牙肋钢岔管肋板受力特性和体型优化方法
被引量：
3
3
作者
苏凯
李聪安
胡馨之
伍鹤皋
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期232-240,共9页
基金
国家自然科学基金项目资助(51579194)~~
文摘
结合某水电站埋藏式月牙肋钢岔管的工程实际,建立其引水系统钢岔管的三维有限元数值模型,重点研究了月牙形肋板的受力特性与体型优化方法.计算结果表明:肋板轴向应力和z向应力在厚度方向上的分布一致性较好,z向应力尽管数值上明显小于其轴向应力,但为使钢材沿厚度方向不出现撕裂破坏而需要保证满足肋板的z向性能要求;根据肋板横截面上轴向应力的分布特征,提出了合力作用分位点的概念,依据合力作用分位点轨迹线修正肋板内缘轮廓,由优化目标函数进行肋板体型优化计算,并建议此方法作为肋板体型优化的方法.
关键词
月牙肋钢岔管
肋板
z向应力
体型优化
合力作用分位点
内缘曲线
目标函数
Keywords
crescent
-
rib
steel
bifurcation
pipe
rib
z-direction
stress
shape
optimization
resultant
action
percen-tile
point
inner
edge
objective
function
分类号
TV732.4 [水利工程—水利水电工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于三维有限元的卜型月牙肋钢岔管设计及应力分析
被引量：
8
4
作者
王小军
机构
水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2016年第3期98-100,107,共4页
文摘
以新疆某水电站高压岔管为例,采用三维有限元法,研究了岔管初拟体型方案及管壁厚度,对初拟体型方案进行了优化,选取较为合理的岔管体型及管壁厚度,计算了岔管及肋板初拟方案和优化方案关键节点应力,并绘制优化后最终体型的肋板及岔管应力云图。结果表明,优化后体型采用较薄壁厚,肋板应力提高,管壳应力降低,更好地发挥了肋板的作用,体型较为合理;优化后其应力值均在允许应力范围内,且有一定裕度,表明岔管体型设计及壁厚选择较为合理,较为真实地反映了岔管运行期的应力状态。
关键词
月牙肋钢岔管
三维有限元
设计
应力分析
Keywords
crescent
rib
steel
bifurcation
pipe
three-dimensional
finite
element
design
stress
analysis
分类号
TV732.41 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
埋藏式月牙肋岔管闷头及支撑模拟方法研究
被引量：
1
5
作者
申艳
许贵彬
杨鑫
冯浩文
机构
华北电力大学可再生能源学院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2019年第4期99-103,共5页
文摘
运用三维有限元计算分析软件ANSYS对埋藏式月牙肋岔管进行数值计算分析中,闷头及支撑的模拟方法对岔管应力计算结果和体型优化有一定的影响。在水压试验工况下进行岔管结构计算时,如按照实际情况模拟闷头和支撑,计算结果应该更接近实际情况,但会增加前期建模的复杂程度。针对Y型月牙肋岔管,根据某工程实例,拟定不同计算方案,并将有限元计算结果进行对比分析。分析研究认为,在水压试验工况进行岔管结构计算时,应尽量按照实际情况模拟闷头及支撑的作用。
关键词
月牙肋岔管
闷头模拟
支撑模拟
三维有限元
应力分布
Keywords
crescent
rib
bifurcation
pipe
hydraulic
head
simulation
support
simulation
three-dimensional
finite
element
stress
dist
rib
ution
分类号
TV732.43 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CFD的月牙肋钢岔管单向流固耦合分析
代思波
许艇
《水利水电工程设计》
2024
0
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职称材料
2
埋藏式月牙肋钢岔管应力控制标准的比较研究
周彩荣
伍鹤皋
石长征
《水力发电》
北大核心
2014
6
下载PDF
职称材料
3
埋藏式月牙肋钢岔管肋板受力特性和体型优化方法
苏凯
李聪安
胡馨之
伍鹤皋
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2018
3
下载PDF
职称材料
4
基于三维有限元的卜型月牙肋钢岔管设计及应力分析
王小军
《水电能源科学》
北大核心
2016
8
下载PDF
职称材料
5
埋藏式月牙肋岔管闷头及支撑模拟方法研究
申艳
许贵彬
杨鑫
冯浩文
《中国农村水利水电》
北大核心
2019
1
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职称材料
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