發(fā)布時間：2020-11-22 09:13

　　 壓力管道是水電站輸水建筑物的重要組成部分,起到將水引入水電站廠房的作用。然而在長距離的輸水工程中,往往采用集中供水或分組供水的方式,此時管道的分流部位就要設(shè)置岔管。月牙肋鋼岔管是分岔管結(jié)構(gòu)型式中最為常用的一種,其結(jié)構(gòu)受力合理,安裝簡單,因此在國內(nèi)外大中型水電站中應(yīng)用十分廣泛。月牙肋岔管設(shè)計通常是根據(jù)規(guī)范公式初步擬定基本設(shè)計參數(shù),然后結(jié)合有限元法進行結(jié)構(gòu)安全校核及優(yōu)化。然而,由于月牙肋岔管的體型參數(shù)對岔管承載性能間存在尚不能公式化的耦合關(guān)系,所以在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中常需要反復(fù)調(diào)整其體型設(shè)計參數(shù),并進行計算分析。為探明岔管承載性能的影響因素,并可開展高效結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析,本文開展了月牙肋岔管參數(shù)化建模與承載性能影響因素分析,主要內(nèi)容包括:(1)結(jié)合規(guī)范設(shè)計計算公式,給出月牙肋岔管的初步設(shè)計和參數(shù)化建模方法,建立了基于ANSYS的月牙肋岔管三維參數(shù)化建模方法。為高效開展月牙肋岔管設(shè)計提供了便利。(2)揭示了月牙肋岔管體型參數(shù)中腰線轉(zhuǎn)折角、公切球半徑和肋板厚度對岔管特征點的應(yīng)力和岔管極限承載力的影響規(guī)律,指出腰線轉(zhuǎn)折角對岔管應(yīng)力影響十分顯著,給定了腰線轉(zhuǎn)折角的取值建議。(3)揭示了不同應(yīng)變硬化模型對月牙肋岔管極限承載力的影響,考慮材料應(yīng)變硬化計算所得極限承載力更接近試驗值。驗證了簡化計算模型可用于岔管結(jié)構(gòu)極限承載力的計算分析。
【學位單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TV732.4
【部分圖文】：

一１．１研究背景與意義??壓力管道是水電站輸水建筑物的重要組成部分，起到將水引入水電站廠房的作用。??在抽水蓄能電站和引水式水電站等長距離輸水工程中，往往采用集中供水或分組供水??的方式，通過在壓力鋼管末端將管道分岔，形成岔管，達到鋪設(shè)一條引水管道向多臺??水泵或者機組輸水的目的�？紤]到岔管結(jié)構(gòu)所受水頭壓力大和靠近廠房的特點，保證??其安全性和經(jīng)濟性顯得十分重要［１］。??岔管典型的布置形式有三種：卜形、對稱Ｙ形和三岔形布置，如圖１－１所示。主??管沿原方向不變，只是從主管中分出一個支管，這類布置形式為卜形布置；兩支岔管??沿主管軸線對稱布置，這類布置形式為對稱Ｙ形布置；如果根據(jù)需要，主管被分為三??個支岔管，稱為三岔形布置。Ｙ形布置的水流分配對稱均勻，水流損失較小，常用于??高水頭電站，但當機組數(shù)較多時所需的分岔段較長。卜形布置十分靈巧簡便，但水頭??損失較大［２］。??

其中月牙肋岔管體型如圖１－３所示，相對于其他岔管結(jié)構(gòu)其最大的特點是其加強??梁結(jié)構(gòu)位于岔管的內(nèi)部，且因其加強梁形狀似月牙，所以稱為月牙形內(nèi)加強肋。??ｒｒｔ％??＼?ｊ?１??ｍ?ｙ??圖１－３月牙肋岔管體型示意??Ｆｉｇ．?１－３?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｒｅｓｃｅｎｔ－ｒｉｂ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?ｂｒａｎｃｈ?ｐｉｐｅ??月牙肋岔管是由三梁岔管演變而來一種新型岔管類型，其取消了位于三梁岔管主??支管相交處的腰梁，并將三梁岔管的縱梁由在兩支管相貫線處嵌入管體的月牙形肋板??替代，因其肋的軸線向管內(nèi)移動，這樣就減小了彎矩，相對于三梁岔管，月牙肋內(nèi)加??強梁對材料的應(yīng)用更為合理１３，４］。月牙肋岔管具有肋板結(jié)構(gòu)受力合理、管殼安裝制作難??［５］

學位論文?月牙肋岔管參數(shù)化延模與承載性能？影郵：：：（ｃ）無梁岔管?（ｄ）球形岔管?（ｅ）隔壁岔管??圖１－２岔管結(jié)構(gòu)型式??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｂｒａｎｃｈ?ｐｉｐｅ??牙肋岔管體型如圖１－３所示，相對于其他岔管結(jié)構(gòu)其最大的特點是岔管的內(nèi)部，且因其加強梁形狀似月牙，所以稱為月牙形內(nèi)加強肋
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓曉鳳;文強;厲海元;;基于知識工程模板的月牙肋岔管參數(shù)化設(shè)計[J];水利水電技術(shù);2015年11期

2 張建中;陳愛國;李麗麗;漆衛(wèi)國;;水電站用1000MPa級高強鋼焊接性技術(shù)應(yīng)用研究[J];焊接技術(shù);2015年09期

3 張偉;齊一鶴;劉姝麟;楊綠峰;;月牙肋岔管三維參數(shù)化設(shè)計方法研究[J];廣西大學學報(自然科學版);2015年04期

4 張洪瑞;初寶剛;楊海紅;;基于三維有限元的高水頭大管徑月牙肋岔管結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];水利水電技術(shù);2015年04期

5 伍鶴皋;付山;汪洋;邵明磊;;基于CATIA的水電站月牙肋鋼岔管三維參數(shù)化設(shè)計[J];武漢大學學報(工學版);2014年06期

6 周彩榮;伍鶴皋;石長征;;埋藏式月牙肋鋼岔管應(yīng)力控制標準的比較研究[J];水力發(fā)電;2014年04期

7 李明;劉婕;王建華;;1000MPa級別高強鋼岔管模型的承載力試驗研究[J];水力發(fā)電;2014年03期

8 付山;伍鶴皋;汪洋;;基于CATIA二次開發(fā)的月牙肋鋼岔管輔助設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J];水力發(fā)電;2013年07期

9 張偉;張瑾;楊綠峰;劉敬敏;;考慮應(yīng)變硬化的水電站壓力鋼管整體安全評估[J];水利水電技術(shù);2012年12期

10 張偉;劉利文;楊綠峰;吳文龍;;含缺陷結(jié)構(gòu)上限極限分析的彈性模量縮減法[J];西南交通大學學報;2012年05期

相關(guān)碩士學位論文 前3條

1 楊江琪;含局部減薄水電站壓力鋼管塑性失效機理和極限承載力研究[D];廣西大學;2017年

2 李曉;對稱Y型月牙肋鋼岔管結(jié)構(gòu)優(yōu)化與聯(lián)合承載參數(shù)化方法研究[D];華北電力大學(北京);2016年

3 羅京龍;水電站月牙肋鋼岔管計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)與研究[D];武漢大學;2005年

本文編號：2894466