摘要：随着机械工业的迅猛发展,机械产品也在发生日新月异的变化,种类繁多,广泛应用于各个行业。但是随着近年来的设备使用,带来的环境弊端也深受人们的关注,尤其是污染问题的恶化。另外,用工短缺、资源浪费、废弃物排放等问题极大地超出了环境的承受能力。因此,在当前能源短缺、环境污染的严峻形势下,如何设计出符合新时期人性化的绿色环保机械,成为了设计者亟待解决的主要问题。本文对绿色环保机械的设计进行了探究,以人性化的角度对环保机械的设计进行了全面分析,希望可以为我国新时期人性化的绿色环保机械设计事业做出小小的贡献。

摘要：为得到一艘新型双体无人测量艇的阻力性能和经济航态,分别利用模型试验、经验公式和计算流体力学(CFD)方法对该艇进行阻力预报和阻力成分分析.运用CFD方法进一步探究工作航速下船体的不同重心纵向位置对船体阻力、纵倾和船周波形的影响,还为多波束声学设备选取了合适的船体安装位置.结果表明,CFD方法能精确完整地预报双体测量艇从低航速排水到高航速滑行的航态变化和阻力特性,而经验公式法主要适用于测量艇航速较低(F_(r▽)<1.5)时的阻力预报.在4~6 kn测量航速下,该艇的阻力经济航态约为尾倾1.4°,此时在片体间距离船尾约0.3~0.5个船长位置处存在一个相对稳定的高液位区域,适合作为无人测量艇多波束声学设备的安装位置.

摘要：交联聚乙烯（XLPE）绝缘材料电热老化产生的气体会在电缆绝缘层产生局部高气压,为了研究不同温度下气压对电缆电树枝发展特性的影响,以XLPE短电缆为样品搭建试验系统,研究了不同温度下气压作用在绝缘层内壁时电缆电树枝的生长规律及其局部放电特性。分析实验结果可知：低温下XLPE处于玻璃态,局放初期材料保持了良好的机械性能,气压的升高对局放引发和生长初期无影响。局放后期,剧增的局部放电使插针区域软化,在气压作用下产生形变,电树枝沿应力集中区迅猛发展;高温下XLPE处于高弹态,自由体积分数增加,气压越高绝缘材料受到的轴向拉力越大,材料电气性能下降越明显,电树枝越易引发。高温高气压下XLPE电缆的绝缘性能下降明显,电缆稳定运行受到严重威胁。

摘要：以某大型光热电站高温熔盐储罐为研究对象,采用瞬态热-机械应力分析结果,依据ASME规范对储罐进行棘轮和蠕变-疲劳失效评估。结果显示:正常和异常工况下储罐均未发生棘轮失效,因异常工况下储罐壁面存在165℃的温差,其结构的棘轮应变较正常工况增加72%。异常工况下储罐会发生蠕变-疲劳失效,结构的蠕变损伤和疲劳损伤较不会失效的正常工况分别增加1.4倍和9.0倍。为避免入罐熔盐温度大幅波动给结构安全带来危害,故建议采用熔盐缓冲罐降低温度波动范围。

摘要：为了准确求出油浸式变压器过负载运行下的温升变化规律及关键性热参数,提出了一种基于顶层油温升的变压器过负载计算模型。该方法基于流体阻力特性建立全局油路动量模型,针对绕组、油流及散热器间的耦合传热问题,应用能量守恒建立描述场域温度分布的控制方程;同时,建立三维数值模型与实验测试平台对比验证本文所述模型;最后,利用双对数线性回归模型对IEEE导则模型中的非线性热参数油指数进行校正。研究结果表明:应用论文所提变压器温升计算方法可根据其设计参数求出任意过负载运行时的顶层油温升上限及变化规律;论文模型计算结果与CFD软件计算结果基本一致,顶层油温升与底层油温升平均相对误差分别为3.61%和3.28%,与实验测试结果相比,顶层油温升平均相对误差为3.43%,验证了所提模型的准确性与有效性;对过负载下的油指数进行修正,其精度较IEEE参考值提升了2.627%。论文研究可为变压器过负载计算提供参考。

摘要：目前,随着电力负荷的增长,变压器时常面临着过负载运行的情况。为了研究其过负载运行时绕组平均温度梯度的变化规律,该文提出了一种过负载下变压器稳态温升计算模型。该方法基于流体阻力特性建立全局油路动量模型。针对绕组、油流及散热器间的耦合传热问题,应用能量守恒建立描述场域温度分布的控制方程。同时,建立三维数值模型与实验测试平台对比验证该文所述模型。研究结果表明:应用该文所提变压器温升计算方法可根据其设计参数求出任意过负载运行时的绕组平均温度梯度及其变化规律;该文模型计算结果与CFD软件计算结果基本一致,二者平均相对误差为3.35%,与实验测试结果相比,平均相对误差为5.37%,验证了该文模型的准确性与有效性。

摘要：以内压条件下含轴向内表面裂纹的管道为研究对象,通过引入x_(0)参数使J积分全塑性解与蠕变指数无关对Zahoor提出的蠕变断裂参数C^(*)估算方法进行改进;采用改进方法、Zahoor估算公式以及参考应力法中的R6整体解和Kim优化解计算不同蠕变指数和不同裂纹尺寸下的C^(*)值,并与有限元计算结果进行比较。结果表明:参考应力法所得C^(*)值比有限元计算结果大2~8倍,准确度较差;改进方法所得C^(*)值与有限元计算结果的比值在1左右,准确度较高;与Zahoor估算公式相比,改进方法在蠕变指数为3时的计算准确度更高,但随着蠕变指数增大,2种方法的计算准确度趋于相同。

摘要：高温熔盐储罐是太阳能光热电站中关键储能设备。同类设备的事故表明,基于一般强度设计规范的储罐存在周期性开裂风险。以某100 MW塔式光热电站为例,在高温结构强度设计理论的基础上,引入风险指引型设计方法,逆向计算风险源的量化控制指标。结果表明:罐底等效摩擦因数大于0.65时,储罐将在开工升温阶段产生棘轮损伤;当沙层大于60 mm时,引起的地基沉降将导致储罐注满后侧壁的瞬时开裂;进口熔盐温度波动若超出-20℃~+25℃,则会引发罐底高周疲劳断裂或屈曲失效。同时,建议通过适当增加罐底中心高度(<29 mm)以预防热应力失效。

摘要：为研究氧敏感材料在蠕变氧化交互下裂纹扩展行为的变化规律,基于动态脆化物理机制,建立了蠕变耦合氧化损伤的数学模型,利用Abaqus和Voronoi图技术进行了镍基合金蠕变氧化裂纹扩展数值模拟,分析了载荷水平、初始裂纹处晶界方向、氧扩散速率和蠕变性能对裂纹扩展行为的影响。结果表明:当载荷较小时,氧化促进效应显著;随着载荷的增加,逐渐趋于蠕变主导裂纹扩展。由于氧更易扩散,直晶界裂纹相较于斜晶界裂纹的起裂时间更短。随着氧扩散速率的增大,裂纹起裂时间缩短,且载荷越大直晶界裂纹的起裂时间越趋于稳定。蠕变本构参数对裂纹起裂时间随载荷的变化规律几乎没有影响,越难发生蠕变的材料或服役条件,氧对断裂的影响越大。