单双向流下浪流轮机空心翼径向屈曲失效分析

发布时间：2021-08-10 22:15

　　以垂直卧式浪流轮机的空心翼（WTHB）为主要研究对象,采用动量理论、屈曲失效理论及三维数值模拟相结合的方法,考虑了WTHB在非单一浪流过程中产生的径向压缩应力,分析了浪流单双向作用力、水动力攻角和轮翼双支持点分布对空心翼屈曲失效的影响。结果表明,双向浪流作用下的空心翼稳定性明显优于传统单向浪流作用下空心翼,最优获能水动力攻角40°相较于20°的相对径向屈曲变形量最值较大,空心翼双支持点分布对整体极限型屈曲有较大影响。 

【文章来源】：计算力学学报. 2020,37(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

单双向浪流力

一般而言,计算水下结构物所受波浪力可用Morison方程理论对其进行估算。对于本文研究对象处于浪流联合作用下的动态结构屈曲问题,基于非线性波浪力分析方法[11],根据Morison 公式,可求得非常规海洋结构物海流力计算公式:F=∫h - d-d(FI+FL)dz=∫h - d-d(CmAI(?u/?t)+CLALu|u|)dz (3)

考虑到失效损伤变量多,直接求解难度大,因此,对于叶翼屈曲失效的问题应用挪威船级社DNV《抗屈曲强度》来核算结构物整体屈曲失效[14]。由结构物的稳定性强度系数λ与临界值λ0进行比较,得到临界屈曲应力F0为表1 空心翼几何和材料设计参数Tab.1 Hollow blades geometry and material design parameters 项目 翼展L/mm 翼弦c/mm 径向厚度t/mm 最大相对弯曲/% 弹性模量E/GPa 屈服强度/MPa 泊松比 结构材料 数值 2400 300 8 6 211 785 0.3 40Cr

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于子集模拟法的风机叶片可靠度分析[J]. 刘岗,封周权,华旭刚,陈政清.  计算力学学报. 2019(05)
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[4]拉伸载荷下L形壳体的失效模式分析[J]. 黄鹏,莫军,徐兵,范志赓,黎维芬.  机械强度. 2008(02)
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硕士论文
[1]轴向应力波导致杆动力屈曲的里兹—棣莫弗法研究和计算机模拟[D]. 郭晶纯.太原理工大学 2015



本文编号：3334877