海上风电钢管桩基础外加电流保护系统的实施技术

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海上风电基础受到海水腐蚀作用,导致其承载特性下降,针对江苏某海上风电钢管桩基础腐蚀问题,通过外加电流保护系统对钢管桩的防腐蚀技术进行了深入研究.外加电流系统的技术主要包括3个部分:套笼上辅助阳极和参比电极、塔筒内平台上的辅助阳极和参比电极、恒电位仪的布置与安装,从而解决了海上风电钢管桩基础腐蚀问题,为类似海上风电工程提供了经验.
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通过对海上风机基础内平台三种典型结构特性对比分析,明确不同结构形式内平台在施工及安装过程中的优势和不足,各自适用的场合,为后续内平台优化设计提供参考.应用SolidWorks软件的“配置”及“设计表”功能生成不同基础直径下内平台系列模型,可实现一次建模重复利用,提高设计效率.
本研究建立了羊髌腱缺损重建动物实验模型,通过手术对动物实验羊后肢肌腱进行剥离,分别使用均匀多孔结构与仿生多孔结构钛合金植入体重建其膑腱附丽点,并在术后1、3、6个月后设置观察点,采用活体运动观察、大体观察、X射线分析、组织学观察、Micro-CT检测、骨质三维重建与生物力学检测等手段,重点研究了不同结构多孔钛合金植入体对肌腱的愈合效果.结果表明均匀多孔结构与仿生多孔结构植入体均能使肌腱实现良好的愈合,新生肌腱组织可以长入钛合金植入物的多孔结构中,并且其结合强度随术后恢复时间的延长而逐步增加.此外,本研究还
为解决复杂环境下海上升压站导管架基础施工的困难,以江苏某海上升压站导管架的基础施工工艺及关键技术进行了研究.首先,详细探讨了导管架沉放、基础钢管桩植桩、导管架定位校核、灌浆施工、皇冠板和上部模块安装座板的焊接等关键施工技术;其次,研究了沉桩停锤标准控制方法、导管架安装允许偏差及灌浆材料质量控制等施工质量控制方法.研究成果可供类似工程参考.
通过对2.8 m×2.4 m(高×宽)轻钢密肋龙骨墙体足尺试件水平加载试验,分析墙体受力过程和破坏模式;对墙体抗剪承载力进行研究.试验结果表明:所研究墙体屈服始于下导轨的抗拔件位置,最终破坏是由于墙体立柱与下导轨焊缝被拉断或下导轨焊缝附近金属撕裂破坏.利用ABAQUS对龙骨墙体进行有限元模拟及参数分析,模拟结果表明:撑杆间距加密的纯龙骨墙体抗剪承载力有所增加,而其抗侧刚度明显有所提高;随着立柱的截面宽度以及立柱截面的壁厚增加,纯龙骨墙体的抗剪承载力及刚度也有所增加.
为深入研究高温对玄武岩纤维高延性水泥基复合材料(BF-SHCC)力学性能的影响,对高温后BF-SHCC试件进行了单轴拉伸、四点弯曲和抗压强度试验,研究其延性和强度的变化规律;利用热重-差热分析(TGA-DSC)和电子显微镜分析(SEM)从微观结构解释高温后BF-SHCC延性的变化机理.研究表明:随着过火温度升高至200℃,BF-SHCC抗拉强度逐渐提高,仍然呈现应变硬化特性和多缝开裂现象,但延性逐渐降低,过火温度升高至400℃,BF-SHCC成为脆性材料.
基于油浸式配电变压器油箱存在因短路力冲击而损坏问题,以一台500 kVA非晶配电变压器波纹油箱为研究对象,分别建立变压器器身和油箱三维模型,利用有限元分析软件ANSYS对油箱受到轴向电磁力时其波纹片焊缝的形变和应变进行了瞬态动力学分析,油箱最大形变在波纹片波翅焊缝处,为0.046 mm,而最大应力位于波纹片、波纹片波翅焊缝与箱壁接触位置,为12.045 MPa.表明利用该方法对配电变压器油箱强度分析计算较为合理.
为研究各参数对漂浮式风机动态响应的影响程度,寻找相应变化的规律以及设计优化的方向,对海装6.2MW漂浮式风机参数进行了一体化仿真.结合规范要求、设计经验和环境条件特点,针对各影响因素的研究表明:仿真时间和种子数量对整个装备动态响应影响明显,极端发电和极端空转工况采用1h仿真和3个种子数量结果会更准确.正常发电工况风机载荷主要由风载荷控制,极端发电和空转工况则同时受风浪流控制.发电工况风浪夹角主要对运动响应和锚链张力影响较大,空转工况则对整体动态响应均有较大影响.极端偏航误差角主要影响机组载荷,因此在空转工
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采用基于变密度法的拓扑优化方法对强制对流空气热沉结构进行优化设计,以最小压降作为优化目标,传热性能为约束条件,采用二维双层模型代替传统三维模型进行优化设计.采用在优化过程中改变插值参数方法,有效避免优化结果中阻塞结构的形成.将拓扑结构与直翅片结构进行对比,在入口速度为1.2 m/s时,拓扑结构热沉的平均温度比直翅片热沉降低了约5.4%,努塞尔数增加了约为94.1%,拓扑结构热沉有效地增强了换热效果.研究结果发现拓扑结构热沉翅片在入口和出口处分别存在局部高速区域,能够迅速带走热量,有利于翅片散热.
为了解某混流式水轮机超出力运行的可行性,借助ANSYS计算平台,分析额定工况及水头超10%出力工况下流场及结构场进行的数值仿真计算,所得尾水管脉动压力、转轮叶片静应力等均满足规范要求;对尾水管锥管段等关键部位压力脉动监测结果也表明,各观测值均满足设计要求,说明水轮机在一定高水头区域超出力运行是可行的.