摘要：大型水电机组装备复杂,故障原因耦合复杂,信号监测和分析困难。传统的检修手段依靠定期巡检、经验判断,或是简单线性评估,难以做到及时发现并准确分析故障所在。对水电机组的智能健康评估,可实现对水电机组的实时监测并进行故障诊断,由此可开展针对性的设备维修,降低运营成本,提升电厂竞争力。本文通过对特征值的提取和分析,利用Gaussian模型和统计模式识别等方法开发健康监测功能,实现水电机组的性能评价,并可对健康指标进行量化评估。通过测试对历史数据的评估,结合专家知识判断,本系统可有效实现对水电机组故障诊断,精确度满足使用要求,解决了水电机组故障诊断困难的难题,可为水电机组的稳定运行提供安全保证。

摘要：目前,海上风力发电在中国发展非常迅速,“十四五”规划中我国海上风力发电装机容量将达到50 GW。超大直径单桩基础是当前全球海上风电场应用最为广泛的基础形式之一,占已建成海上风电场基础的75%。目前水平荷载对桩基竖向承载力的影响鲜有研究,桩周土压力水平是影响桩基竖向侧摩阻力的关键因素之一。为研究海上风电超大直径单桩基础水平承载特性,针对粉土中的刚性桩,开展了1 g模型试验,观察和分析水平荷载作用下的桩土相互作用弱化和沿桩身的分布规律,建立桩周土压力-变形弱化表达式,提出水平受荷后桩周土压力变化分布模式。结果表明:水平循环荷载作用下,随着循环次数的增加,主动区土压力逐渐降低,被动区土压力稍有增加;桩身发生水平变形后,主动区土压力变化可分为3个阶段,即急剧下降段、缓慢下降段和稳定阶段;桩身变形后,桩周土压力可沿桩身分为脱开区、弱化区、稳定区3个区域。

摘要：以周边临近多条高压输电铁塔且采用钻爆法施工的某拟建输水隧洞为工程依托,建立了爆破动荷载下基于无限元边界的动力数值计算模型,借此研究了高压输电铁塔的动力响应特征与隧洞围岩振速的衰减规律,并结合相应规范对拟订爆破施工方案予以评估与优化。研究结果表明,无限元边界可较好地反映爆破能量向半无限介质传播的真实情况,避免其在计算域内往复震荡;在爆破荷载作用下,隧洞围岩合振速随距爆破中心点距离的增加大致呈指数级衰减。基于相应规范选取了以2.0 cm/s的峰值振动速度为安全判定标准,借此确定了三种拟订爆破施工方案的临界安全距离,进一步根据输水隧洞围岩工程特性与高压输电铁塔的相对位置关系,明确并优化了三种爆破施工方案在该输水隧洞中的分区施工范围。

摘要：为研究不同压制负荷对煤体渗透特性的影响,采用不同压制负荷下形成的重塑煤样,通过自主设计的常水头渗透实验装置,对不同载荷下形成的重塑煤样的孔隙结构和渗透特性进行了探讨。研究结果表明:随着压制负荷的增大,重塑煤样的孔隙率逐渐减小,微孔和小孔占孔隙总体积的比例逐渐增加;各重塑煤样的含水率随时间先快速增加,后逐渐缓慢增加并趋于稳定,重塑煤样的饱和含水率随着压制负荷的增大而减小,饱和含水率和压制负荷之间符合单调递减有极值函数关系;重塑煤样的饱和渗透系数随着压制负荷的增大而逐渐减小。

摘要：广泛应用于路堑、路堤以及滑坡等特殊路基支挡工程的桩板式挡土墙目前多采用桩后搭设直板的结构形式,致使设计严重偏于保守。为明确不同挡土板布设位置下桩板式挡土墙桩–板土压力的传递特性及其分布规律,基于相似原理采用室内物理模型试验,开展桩前置板、桩后置板以及桩间无挡板3种典型工况的室内模型试验研究,获取桩–板后填土在水平推力作用下的整体变形及其典型破裂面特征,监测并确定抗滑桩两侧、桩间挡土板背侧以及填土跨中土压力的分布规律。试验结果表明:在水平推力作用下,桩前置板、桩后置板以及桩间无挡板3种典型工况的桩–板后填土均产生一条横跨加载面的整体裂缝。抗滑桩和桩间挡土板的背侧土压力大致分别呈"勺子型"和"梯形"分布,且相较于桩后置板工况而言,尽管桩前置板工况下抗滑桩所承担的土压力较大,但桩间挡土板所对应的土压力则显著降低。由于桩间挡土板的存在,尤其是桩后置板工况,在一定程度上削弱了桩–板后填土的土拱效应,但桩前置板工况仍为桩–板后侧填土土拱效应的形成和发展提供了空间;相较而言,桩前置板工况可利用桩–板后填土土拱效应的发挥显著减少作用于挡土板上的土压力,设计时宜采用桩前挂板或板搭设在桩翼缘板上的结构形式。研究成果可为桩板式挡土墙的合理设计提供参考。

摘要：为研究外加水分条件下受载含瓦斯煤体的渗吸特性,利用自主设计的含瓦斯煤体等压渗吸实验装置对煤体中水分及瓦斯的运移进行连续监测,并在瓦斯压力恒定不变的条件下研究覆压及外加水分对煤体渗吸距离、渗吸速度以及瓦斯置换量的影响。结果表明:水分在煤体中的渗吸距离随时间增长先是快速增加,而后缓慢增大。在相同外加水分条件下,相同时刻水分的渗吸速度随覆压增大而增大;在相同覆压条件下的煤体,相同时刻水分的渗吸速度随外加水分的增大而增大;渗吸过程中水分置换出来的瓦斯量随时间变化分为3个阶段,在第1个阶段覆压和外加水分的变化对瓦斯置换量影响不大,之后的2个阶段瓦斯置换量随着外加水分和覆压的增大而增大,并逐渐达到1个极限值。

摘要：为了探究温升效应对焦煤吸附解吸甲烷的影响,以平顶山十三矿己_(15-17)煤层的焦煤为研究对象,利用自主设计的高低温交变吸附解吸试验设备,开展了粒径为0.17~0.25 mm的颗粒煤煤样对甲烷在不同初始吸附平衡压力(0.72 MPa、1.73 MPa、3.83 MPa、4.64 MPa)和不同升温阶段(-20~-10℃、-10~0℃、0~10℃、10~20℃)的程序性升温吸附解吸试验,并对采集的试验数据进行统计分析。结果表明,煤样温度随时间的变化而变化,在升温过程中是一个非稳态的温度场。同时,甲烷吸附量呈现“减小—增大—减小—增加”的交替状态,总体趋势为减小。试验结束时,煤样温度达到一个恒定值,甲烷吸附量也趋于稳定不变。对升温过程中吸附量上升阶段的分析表明,吸附量随时间的上升阶段呈线性递增变化。吸附量上升阶段的上升速率先增大后减小,呈倒“U”形变化。在整个升温过程中,煤样罐内的压力随温度升高而增大,最终趋于稳定。该研究进一步完善了煤与甲烷的吸附解吸理论。

摘要：大直径桩基在海洋工程中已越来越广泛应用。针对目前API规范p–y曲线对水平受荷大直径单桩的不适用性,通过离心模型试验研究了砂性土中大直径单桩分别在水平静力和循环荷载作用下的受力和变形特性。验证了通过实测桩身弯矩推算桩身变形和桩周土反力的有效性,分别获得了干砂和饱和砂的大直径单桩水平静力p–y曲线。在修正p–y曲线初始刚度的基础上,采用双曲线型p–y曲线分析了水平受荷大直径单桩的内力和变形。揭示了水平单向循环荷载下大直径单桩的桩身变形及内力变化特性,试验结果显示桩身变形和最大弯矩近似与循环次数的对数线性相关。最后,由各循环次数下的桩身弯矩获得了大直径单桩水平循环p–y曲线,提出了循环应力比相关的p–y曲线循环弱化因子,以及相应的桩基变形累积和内力变化分析方法。

摘要：大型汽轮发电机定子绕组电气性能是绝缘设计的关键技术。本文系统建立了大型汽轮发电机模拟绕组试验装置的设计方法、阐述了模拟绕组试验装置设计的基本原则,说明了各部件的具体结构和部件之间的关系,概述了模拟绕组试验的观测设备,探讨了模拟绕组电气试验方法、分析方法和相关标准。这些研究为提高大型汽轮发电机的绕组电气设计水平、改善绕组电晕放电问题提供了一定的启发和参考。

摘要：大型电机定子线棒防晕层的电场计算,对优化防晕设计、提高线棒耐压水平意义重大。本文在分析传统方法基础上,提出了非线性防晕层电场计算的新型有限元方法,该方法不含空气域,大幅减小了建模尺寸,并提高求解效率和准确率。对不同额定电压下的防晕层表面电位、场强及损耗密度进行了计算,结果表明:随着电压升高,防晕层的表面电位、场强和损耗密度峰值分布均出现向防晕末端移动现象;转角内侧的损耗密度明显大于外侧,最大值一般出现在中低阻交界面的内侧棱角处。通过电老化试验和阻容链算法的验证,该有限元方法能够满足工程防晕设计精度,并可对三维电场进行定位分析,为存在表面电阻率的有限元电场计算提供了求解思路。