项目名称: 基于弹性模量调整法的钢岔管结构设计与优化

项目编号: No.51469004

项目类型: 地区科学基金项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 水利工程

项目作者: 张伟

作者单位: 广西大学

项目金额: 48万元

中文摘要: 钢岔管常被视为水电站引水系统的咽喉,发生破坏将造成不可估量的生命和财产损失,然而由于体形和结构复杂,其结构设计长期依据仅考虑抵抗强度破坏的较粗糙的解析方法进行,既未引入已长足发展的结构分析方法,也未纳入工程实际中需考虑的抵抗安定破坏和疲劳破坏内容,且其结构优化主流方法-方案比选法缺乏严格的力学和数学理论依据,受限于设计者的已有经验,因而开展钢岔管设计与优化方法研究是必要的。 本项目拟结合模型试验、理论分析和数值模拟方法,揭示钢岔管结构的损伤破坏机理,建立其结构分析计算模型,提出基于统一力学和数学理论的强度、安定性和疲劳安全评价指标求解的弹性模量调整法,确定评价指标控制标准和极限状态方程,提出钢岔管的分析设计法,同时建立基于分析设计的结构高承载区识别方法、截面强度调整策略和优化收敛准则,形成可配套应用的基于弹性模量调整法的钢岔管设计与优化方法,为管道设计与优化提供新的科学理论与方法。

中文关键词: 钢岔管;结构设计;结构优化;弹性模量调整法;分析设计法

英文摘要: The steel branch pipe (SBP) can be recognized as the throat of a penstock system, whose failure may induce heavy casualties and property losses. For having complicated configurations, the SBP has been designed by coarse analytical method preventing against strength failure. The design method does not introduce those advanced structural analysis methods, and does not meet those practices from preventing against shakedown failure and fatigue failure. In addition, the scheme selection method, usually used for the optimization of the SBP, is not based on rigorous mechanical and mathematical theories. The structural scheme optimized is strongly influenced by the experience of designer. Therefore, it is necessary to research on the theory and method of design and optimization for the SBP. In this proposal, model test, analytical theory and numerical simulation will be combined used. The damage mechanism of the SBP will be discovered, and its calculation model for structural analysis will be established. An elastic modulus adjustment method for calculating safety indices of preventing strength, shakedown and fatigue failure, will be presented based on the generalized mechanical and mathematical theories. The criterions for safety indices and the limit state equations will be determined. The design method by analysis for the SBP will be founded. Based on the design method, identification technique of high-stressed region, adjustment strategy of sectional strength and optimization convergence criterion will be found, and an elastic modulus adjustment procedure based design and optimization method by structural analysis for the SBP will be then proposed, which can be used as a new scientific theory and method for design and optimization of penstocks.

英文关键词: steel branch pipe;structural design;structural optimization;elastic modulus adjustment procedure;design by analysis

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
36+阅读 · 2021年7月17日
专知会员服务
18+阅读 · 2021年6月29日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年2月26日
【WWW2021】用优化框架解释和统一图神经网络
专知会员服务
44+阅读 · 2021年2月1日
小米在预训练模型的探索与优化
专知会员服务
18+阅读 · 2020年12月31日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
【CMU】深度学习模型中集成优化、约束和控制,33页ppt
专知会员服务
44+阅读 · 2020年5月23日
扫码率提升90%!私域电商引流包裹卡该如何设计?
人人都是产品经理
0+阅读 · 2022年4月20日
如何在微服务中设计用户权限策略?
InfoQ
0+阅读 · 2021年11月19日
基于规则的建模方法的可解释性及其发展
专知
4+阅读 · 2021年6月23日
招聘平面设计实习生
微软研究院AI头条
0+阅读 · 2021年5月20日
平台积分体系设计方案
PMCAFF
31+阅读 · 2018年11月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月13日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月12日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月11日
Arxiv
15+阅读 · 2021年2月19日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
专知会员服务
36+阅读 · 2021年7月17日
专知会员服务
18+阅读 · 2021年6月29日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年2月26日
【WWW2021】用优化框架解释和统一图神经网络
专知会员服务
44+阅读 · 2021年2月1日
小米在预训练模型的探索与优化
专知会员服务
18+阅读 · 2020年12月31日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
【CMU】深度学习模型中集成优化、约束和控制,33页ppt
专知会员服务
44+阅读 · 2020年5月23日
相关资讯
扫码率提升90%!私域电商引流包裹卡该如何设计?
人人都是产品经理
0+阅读 · 2022年4月20日
如何在微服务中设计用户权限策略?
InfoQ
0+阅读 · 2021年11月19日
基于规则的建模方法的可解释性及其发展
专知
4+阅读 · 2021年6月23日
招聘平面设计实习生
微软研究院AI头条
0+阅读 · 2021年5月20日
平台积分体系设计方案
PMCAFF
31+阅读 · 2018年11月17日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员