1.CAE技術在核電行業的應用
在核電設備的設計、性能劣化設備的評估、緩解技術的研究等諸多方面,核電設備結構力學始終扮演著重要的角色。從核安全的角度出發,對於下述物項和部件都要進行分析鑑定:土木結構、機械設備、管道、閥門、電氣設備以及堆芯結構部件。
1.1.CAE技術在核電設備結構分析上的應用
壓力容器強度、剛度、疲勞;
設備零部件強度、剛度、疲勞;
熱應力、流體壓力下的強度設計;
轉子動力學,振動問題;
建築物設計與分析;
設備的抗衝擊分析。
1.2.CAE技術在核電設備熱分析上的應用
設備零部件熱傳遞問題;
流體對流換熱、質量擴散;
蒸汽發生器、穩壓器等多相流問題、對流傳熱;
主泵機組、汽輪機葉片、流道等設計與效率改進。
2.CAE技術在風電行業的應用
風力發電機是將風能轉化為機械能並由機械能轉化為電能的裝置。風是空氣流動,這種流動經過葉片時在葉片兩側產生壓差,進而推動葉片轉動;葉片轉動通過輪轂傳遞給傳動系統中的低速傳動軸,並經齒輪箱加速傳遞給高速傳動軸;高速傳動軸與發電機連接,帶動發電機發電。風電行業的CAE應用範圍極其廣泛,主要關注的焦點包括:
風機葉片:複合材料強度、剛度、振動等問題;
輪轂:結構強度、連接部件強度、疲勞;
傳動系統:主軸強度、剛度、齒輪箱體與增速設計;
發電機:電機性能分析;
底板與艙蓋:強度、變形;控制系統:
偏航系統、剎車系統的機構傳動、電子控制;
塔架:結構強度、屈曲、振動、基礎設計。
3.CAE技術在水利水電行業的應用
CAE仿真技術能解決三維地址地形建模(DTM)與地質建模(DGM)、大壩選址、水工設計、土建施工、機電安裝等一系列關鍵問題,在很大程度上提高計算精度和時間的要求,完成覆蓋軟件生命週期的全過程,達到減少設計週期、加深設計深度、提高設計質量、控制成本及提高企業革新等目的。
有限元分析對於模擬諸如大壩、水電站蝸殼、渡槽、導管平臺以及孔閘等建築物的力學行為具有強大的優勢,可以對這些結構的穩定性和防滲結構的應力狀態進行分析計算,並且在計算中可以考慮水壓力、淤砂壓力、溫度場、滲流場、重力場作用,可模擬砼裂縫的形態和發展過程。
3.1.壩工結構的分析
壩體截面優化設計
壩體彈塑性應力分析計算
壩體止水銅片的大變形分析
壩體砼徐變計算
混凝土開裂效應分析
大壩穩態、瞬態溫度場及溫度應力計算
大壩的模態及動力響應分析
大壩的地震分析
砼澆注、凝固過程仿真模擬(施工模擬)
橡膠管壩充水超彈性大變形分析
大壩基礎應力分析
非線性摩擦滑移計算
3.2.水電站引水結構的分析
鋼筋砼引水管的結構計算
鋪設軟墊層的鋼襯鋼筋砼引水管分析
考慮墊層非線性的鋼襯鋼筋砼引水管分析
考慮砼開裂
考慮鋼板-砼接觸面摩擦、滑動的應力分析
鋼襯鋼筋砼引水管的穩態、瞬態溫度場及溫度應力的計算
鋼襯結構抗外壓穩定性計算
背管結構的受力狀態的分析
3.3.水電站廠房結構的分析
蝸殼-砼結構的三維聯合受力分析
有墊層的蝸殼-砼結構的受力分析
廠房結構的應力分析
廠房結構的模態及動力響應分析
廠房結構的地震分析
局部結構的受力分析(子模型技術)
蝸殼-砼結構穩態、瞬態溫度場及溫度應力計算
蝸殼、鋼管等鋼結構焊接過程中的變形和應力分析
4.CAE技術在火電行業的應用
火力發電是我國主要的發電方式,電站鍋爐作為火力電站的三大主機設備之一,伴隨著我國火電行業的發展而發展。當環保節能成為中國電力工業結構調整的重要方向時,火電行業也需要經歷設備的更新換代來促進產業升級。CAE技術在火力發電廠的三大主設備爐、機、電上都有較多的應用,特別是在提升能量轉化效率、降低環境汙染上。主要應用有:
1)鍋爐流體動力學分析
煤粉爐內燃燒過程分析
脫硫脫硝工藝分析煤粉、油、氣的燃燒
爐內流化過程模擬
2)鍋爐壓力容器相關計算
鍋筒強度設計
爐膽失穩分析
鍋爐關鍵部件的疲勞失效
鍋爐抗震性能計算
鍋爐關鍵部件的蠕變強度分析
3)鍋爐管道相關計算
管道溫度分佈及熱應力計算
汽水管道、過熱器疲勞強度計算
汽水管道、過熱器蠕變強度分析
4)鍋爐附件相關計算
鍋爐支架的強度計算
密封墊片性能分析
開孔平板強度分析
5.其它
CAE技術在其它能源電力行業也有廣泛的應用。例如採用CAE技術分析太陽能面板的強度、支架強度、螺栓強度,並對齊進行抗風設計、抗震設計。
閱讀更多 極品小軍迷 的文章