贯流式水轮机管形座强度与优化设计探讨.pdfVIP

低碳技术 LOWCARBoNWoRLD2016／7 生 了较大的变化 ；在管形座的上端法兰处在扭矩和水推力工 座 的基 本总体积 。对管形座进行优化 的流程主要如 图4所示 。 作作用的影响下产生了应力集中的情况 。 3贯流式水轮机管形座的优化设计 3．1优化设计的步骤 (1)需要生成分析文件 。分析文件应该包含 多方面的 内 容，包括参数模型的建立 ，求解 以及参数化结果的提 出等 ，通 过这些内容生成分析文件 ．参数模型 的建立主要是对设计变 量进行处理 ，一般设计变量可以在程序 的任何环节进行初始 化 ，而且这些变量在循环的过程 中会产生一定的变化 ．所 以一 般在设计计算的最开始可以使用：求解需要借助求解器来完 成有限元 的计算 ，主要用于定义分析类型和分析选项上 ，然后 施加一定荷载并且指定荷载来进行计算 ，同时还要保证所有 分析 的数据都必须是经过制定的．比如说凝聚法分析 中的主 自由度、非线性分析 中的收敛准则等都是求解必须遵循 的：参 数化结果的提取 。由于参数提 出涉及到数据 的储存、加减等操 作 ，所 以需要需要通过 OOST1来完成参数的提取。 (2)及时建立优化过程 中的参数 。建立数据参数库首先需 要读入和分析文件相联 的数据库文件 ．根据分析 的情况在 ANSYS中建立整个模 型的数据库 ．例如某工程在分析 的过程 中采用GUI读取数据库 中的文件和信息 ：然后将读取和分析 的文件直接读入 ANSYS进行整体情况的分析 ．整个数据库各 图4优化设计流程图 方面的情况都产生了一定的变化 。在某种意义上属于新建的 通过对管形座的优化设计 ．能够有效的减轻管形座 的重 数据库l5】。 量 ，使产 品的研制周期得到缩短 。其应用前景十分 的广 阔．能 进入优化处理器。将上述数据库 中的参数 自动设置为设 够促进水轮发 电设备制造行业的发展 计序列，然后通过优化处理器来对这些参数进行合理的设计。 声明优化变量。所谓的声明优化变量就是明确指 出设计 4结束语 变量 、状态变量以及 目标 函数等各方面的内容 ，一般设计变量 综上所述 ．随着人们生活水平和生活质量 的提高对电力 不能超过 60个 ．状 态变量不能超过 100个 ．目标 函数只能为 运行的质量和安全提 出了更高的要求 ．近年来电力资源紧张 一 个．并且对于设计和状态变量可 以对最大值和 最小值进行 的 问题逐 渐暴 露对人 们的生活和社会 的发 展造 成 了严 重影 定义 ，但是 目标 函数一般没有特定的范 围闸。 响，贯流式水轮机作为现代化的设备在水利发 电中的应用也 3．2管形座的优化数学建模 就成为 了顺应社会潮流的必然趋势 ．管型座是贯流式水轮机 管形座为优化数学建模是将实际问题通过数学方式来描 的重要组成部分 ．对发 电情况起着非常重要的作用。所 以需要 述并且通过数学模型来分析 ．例如在明确管形座设计变量 、约 保证其强度的合理性 。笔者提 出．贯流式水轮机是一种新型设 束务件和 目标函数之后对有优化设计 的问题进行分析 ，具体 备 ，在设计上 需要进一步的优化 ，在 自我探索的同时学习国外 情况如下 ： 的先进技术和丰富经验 ，然后结合我 国的实际情况进一步 的 改善，使其在水利发 电中能够得到广泛应用和普遍推广。希望通 设计变量 ：x：[xl，X2，X3，X4…xo]使 f(x)_÷min 满足约束条件 ：h(X)=O(k=l，2，3…，1) 过本文的简单分析 ．能够帮助相关工作人员更好的开展工作。 gJ(X)≤0(j=1，2，3，… ，m) 将设计点的结合用R