一、钢岔管两壳相交的应力估算（论文文献综述）
姚敏杰,汪剑国,李高会,王颂翔[1]（2021）在《某抽水蓄能电站引水调压室底部大直径三梁钢岔管优化研究》文中指出某抽水蓄能电站输水系统采用全钢衬布置,在上平洞末端设置阻抗式调压室,调压室底部设置三梁钢岔管连接上平洞主管与阻抗孔支管。岔管主管直径大、结构受力复杂。运用三维有限元法对管结构进行了优化研究,推荐了合理可行的三梁钢岔管体型。
汪洋[2]（2016）在《水平底钢岔管设计理论及结构—水力特性协同优化》文中认为随着世界范围内新能源的大规模开发和利用,抽水蓄能电站的需求不断增加。钢岔管是该型电站引水系统中重要的组成建筑物之一,也是受力条件差且局部水头损失最大的部位,其设计至关重要。该型电站实际运行过程中,传统的钢岔管放空检修时,由于主管直径大且支管直径小,岔管及上游管段的管底高程低于下游支管部位,导致管内自流排水困难,检修效率低且带来较大经济损失,其自流排水的技术难题亟待解决。本文以解析几何理论推导、有限单元法及计算流体力学数值模拟等为主要手段,结合实际工程数据,综合运用多种数学建模方法,开展了以下几个方面的研究：（1）从基本几何理论、结构与水力特性、优化与数学建模等方面对研究现状进行了总结,基于此提出了一种新型水平底钢岔管,并对其结构和几何组成进行了深入研究。分别基于对称及非对称结构形式进行基本设计理论的推导,完成了全套坐标系、坐标变换、管壳曲面方程和轮廓圆锥曲线方程的几何解析,建立了普遍意义下钢岔管设计理论的几何学推导思路。进行设计可行性分析并进行新模式的计算机辅助设计二次开发,有效加快了设计效率。实现了体形设计、网格划分和管节展开全周期辅助设计及岔管曲面上任意点坐标信息的离散和提取。证明了该种岔管能从根本上有效提高检修效率和降低电站运行成本,利于生产加工和减少用钢量,具有较大的经济效益和推广价值。（2）针对水平底钢岔管进行了基于有限单元法的结构特性和基于计算流体力学的水力特性研究,和实际工程的月牙肋钢岔管进行了数值模拟对比分析。针对分岔水平投影角、支锥管半锥顶角、管径比和肋宽比四个关键的工程参数,对关键点的应力和水电站运行时各工况水头损失系数的敏感性展开研究。得到水电站正常运行时,各项特征参数对结构及水力特性的影响及建议取值范围。结果表明该岔管结构上没有明显的应力集中和较大位移,埋藏布置时围岩分担效果良好；水力学上整体流态平稳,抽水工况时的水力特性比月牙肋钢岔管相对更好。从数值模拟的角度证明了该岔管在结构及水力学上均具备可行性,适用于抽水蓄能电站。（3）针对肋板内伸这一影响结构及水力特性的重要因素,研究了水电站各运行工况下,肋板不同内伸条件对钢岔管水头损失系数和流态特征的影响。证明了肋板的合理内伸并不一定会恶化流态,从水力学机理上阐述了其有时反而可以改善岔管流态。继而分析了不同肋宽比时岔管流态对管壁压强不均匀分布的规律,计算了最大压强差值的量级范围。提出断面压强分布相对标准差,能较好反映岔管管壁压强分布的不均匀程度,并证明了该指标和肋宽比具有很强的相关性,给出了肋宽比的取值建议。然后针对流道内脉动压力展开了岔管特别是肋板部位的金属疲劳分析,计算得到损伤值,并表明在百年时间的疲劳载荷作用下,肋板仍不会由于脉动荷载发生金属疲劳破坏。（4）联合运用多种方法建立数学模型,通过灰色关联分析钢岔管计算应力值及水头损失系数的协同权重,基于TOPSIS法进行协同数据评价,在此基础上通过偏最小二乘法协同优化,表明了钢岔管顶部最大应力和卜形支管段单机运行的水头损失是设计的重要制约因素,且支锥管半锥顶角和管径比分别是影响结构特性与水力学特性的控制性参数。在同时考虑结构及水力特性条件下,定量确立了岔管基本几何体形的优化指标,建立了关键工程参数和应力值及水头损失系数的最优函数矩阵关系,表明优化拟合度良好。提出了一套有效的钢岔管结构-水力学协同优化设计理论和方法。
李晓[3]（2016）在《对称Y型月牙肋钢岔管结构优化与联合承载参数化方法研究》文中指出地下埋管可以利用围岩承担部分内水压力,减小钢衬厚度,节约钢材并且受外界条件影响较小；另外,当发电引水隧洞洞线较长时,为降低工程造价,减小土石方的开挖,常常不可避免地使用分岔管来进行联合供水,因此在我国大中型水电站中地下埋藏式钢岔管应用广泛。埋藏式钢岔管在实际运行中,钢衬、混凝土及围岩联合承受内水压力,但现行的设计方法多采用规范提供的近似算法：或按照直管段钢管受力情况粗略估计岔管段所能分担的压力,或使其应力允许值比明钢岔管适当提高一定的百分比。规范算法虽然计算了一定的围岩分担作用,但没有考虑到钢岔管的体型特征,也没有考虑到初始缝隙以及围岩弹抗系数的影响,计算较为粗糙,不能真实地反映钢岔管各部位的受力情况。有限元程序在求解分析复杂结构的力学性能方面具有独特的优点,其在研究钢岔管模型及受力方面,能充分考虑到结构的几何特征和受力变形情况,较之以往方法更接近实际情况,越来越多的学者运用有限元程序进行埋藏式钢岔管的受力变形情况研究。由于钢岔管结构复杂,建模过程较为繁琐,在结构分析优化时需要重复大量的工作,因此,对钢岔管进行参数化建模和分析显得尤为重要。本文根据月牙肋钢岔管体型设计和接触非线性有限元基本原理,运用ANSYS有限元程序,通过设置接触单元,模拟钢岔管与围岩的联合承载,对埋藏式钢岔管的正常运行进行了仿真计算。与此同时,充分运用ANSYS自带的APDL功能,实现了钢岔管的参数化建模、网格自动划分,并直接在软件中进行了加载求解、输出结果。在获取钢岔管仿真计算结果后,对结果进行分析,根据结构受力情况,通过改变参数对钢岔管的体型进行优化；另外,在考虑围岩分担内水压力的情况下,对影响钢岔管受力的参数（初始缝隙、围岩弹性抗力系数）进行敏感性分析。本文建立的钢岔管模型合理,参数化建模和分析过程简便,能节省大量工作、提高工作效率,具有一定的实用价值。
陆强[4]（2014）在《肋板对埋藏式岔管的应力分布影响》文中认为用正交曲线坐标系下的板壳组合结构有限元分析方法,针对工程常见的Y形和卜形布置的月牙肋岔管,在埋藏式运行工况条件下进行了系列不同肋宽比的月牙肋岔管有限元计算分析,绘制了肋宽比随管壳和肋板应力大小变化的曲线,从而得出了一些有益于埋藏式月牙肋岔管设计的结果。
刘姝麟[5]（2014）在《月牙肋岔管的三维参数化设计与安全评估》文中研究指明水电站引水系统采用集中供水和分组供水时,管道分流需要设置分岔管,其是管道体系的重要组成部位,被认为是管道系统的“咽喉”。分岔管有多种结构型式,月牙肋岔管是其中一种,因其具有受力明确、结构合理和制作安装难度较低等优点,在国内外大中型电站,尤其是抽水蓄能电站中得到了广泛的应用。然而,月牙肋岔管由空间薄壳和内加强月牙肋构成,其传力体系复杂,结构设计繁琐,现设计方法是在多个假设基础上推导得到的,难于准确地进行结构安全评估。同时,月牙肋岔管内压通常较高,靠近厂房,一旦发生事故将造成重大生命和财产损失。鉴于此,论文在课题组以往研究工作基础上,针对月牙肋岔管,开展了三维参数化设计与安全评估研究：（1）提出了月牙肋岔管三维参数化设计的方法。通过联合应用程序化语言、设计和分析软件,实现了月牙肋岔管的三维参数化设计,可以显着提高该结构的设计效率。（2）提出了基于应力的月牙肋岔管安全评估方法。研究确定了月牙肋岔管结构分析模型的范围和边界条件,分析了结构响应的主要影响因素和工程规律,引入热点应力和承载比,提出了有效的基于应力的月牙肋岔管安全评估方法。（3）提出了基于内力的月牙肋岔管安全评估方法。采用由结点力求解断面内力的方法,提出肋板结构的安全评估方法,同时引入板壳结构的广义屈服准则,提出基于内力的月牙肋岔管安全评估方法。
刘绍川,杨再宏,伍鹤皋[6]（2010）在《龙马水电站月牙肋钢岔管设计》文中研究表明龙马水电站非对称月牙肋钢岔管规模较大,是工程设计的关键。围绕岔管体形和钢材厚度优选,以及围岩与钢衬联合受力等课题,采用三维有限元方法对钢岔管应力变形进行了深入研究。计算与实际运行成果表明:岔管设计体形良好、结构安全。
程新景[7]（2008）在《高水头水电站钢岔管优化设计》文中研究指明岔管是水电站地下工程的关键部位之一,由于其结构形状复杂,受力状态不明确,其结构设计历来为人们所重视。随着水电事业的发展,内加强月牙肋钢岔管得到了广泛的应用。月牙肋钢岔管是由空间薄壳和内加强肋构成的组合结构,其体形复杂,结构计算等工作需要耗费大量工时。传统的结构设计,通常是根据经验和通过判断去创造一个工程设计方案,然后运用力学方法对给定方案进行分析。这样一是效率低,二是成果受设计者的经验和时间限制。而结构优化理论的出现,给此注入了生机,它把力学概念和优化技术做到了有机结合;尤其是基于ANSYS的APDL参数化设计更给优化设计增添了活力,它能缩短设计周期、节省人力、提高质量,取得显着的效益。本文结合云南倮马水电站工程月牙肋式钢岔管设计进行了以下几方面研究:（1）根据岔管几何关系推导了月牙肋钢岔管体形计算公式,由基本设计参数依据体形公式计算出钢岔管的结构尺寸及体形轮廓图。（2）基于结构力学的原理,采用内点惩罚函数法、利用已有的Fortran语言编制的程序对体形了进行优化。（3）根据空间线面相交原理,由体形参数及网格参数对钢岔管进行有限元网格自动剖分。利用ANSYS程序中的优化程序,采用一阶方法对体形进行了优化。结合实际工程,进行了传统力学方法和优化设计方法的设计,验证了APDL参数化设计的有效性和便捷性,值得在工程当中推广。
张义[8]（2008）在《月牙肋钢岔管联合承载机理研究》文中研究说明随着水电站压力管道研究的进展,埋藏式内加强月牙肋钢岔管得到了较广泛的应用。然而目前埋藏式钢岔管通常是按明岔管来设计的,围岩分担内水压力的作用仅视为一种额外的安全储备,没有明确的埋管状态下的设计方法,对钢岔管、回填混凝土、围岩三者组成的联合承载结构研究不多。本文旨在通过现场原位模型试验和三维有限元数值分析相结合的手段,研究内水压力作用下,钢岔管、回填混凝土、围岩联合承载结构的应力分布和荷载传递规律。本文首先针对山西西龙池抽水蓄能电站高压钢岔管现场原位模型试验进行了分析,对比了明管状态与埋管状态管壁的应力分布,初步了解回填混凝土和围岩对钢岔管的帮助作用,即围岩分担率的大小,并探讨了内水压力传递的规律。然后针对现场原位模型试验利用MSC.Patran建立了三维有限元模型,并采用有限元计算软件——Abaqus进行计算及后处理,研究钢岔管、混凝土和围岩三者紧密接触的情况下,内水压力荷载的传递规律。接下来在三维有限元模型中引入了GAP缝隙单元,利用GAP单元的特性,研究了钢岔管联合承载结构运行的全过程,即钢岔管在内水压力作用下变形,使钢岔管与回填混凝土、回填混凝土与围岩之间的初始缝隙完全闭合这一过程中钢岔管的应力分布以及内水压力的传递规律。在此基础上分析了管壳厚度、混凝土弹模、围岩弹模、初始缝隙等参数对荷载传递的影响,并分析了较贴近工程实际情况的围岩分担率。研究结果表明,埋管管壳应力比明管有明显的改善,可以通过控制初始缝隙、调整混凝土和围岩的性能参数等方法来调整钢岔管、混凝土和围岩的应力大小,使得联合承载结构的各部分承载能力都得到比较充分的发挥,从而减小管壳的厚度,研究结果具有一定程度的工程参考价值。
余明坤[9]（2008）在《内加强月牙肋钢岔管流固耦合分析》文中研究说明岔管是水电站地下工程的关键部位之一,由于其结构形状复杂,受力状态不明确,其结构设计历来为人们所重视。特别是近年来,随着高水头深埋藏的大型水电站及蓄能式电站的兴建,岔管的规模也越来越大,岔管设计的重要性和艰巨性更为突出。内加强月牙肋钢岔管具有水头损失小、受力比较均匀、外部无明显突出构造物、洞室开挖断面较小等优点,因此广泛应用于地下埋藏式压力管道。目前引水钢管岔管的计算,大多采用两种计算方法:在一般设计中采用结构力学计算方法;对大中型岔管采用有限元法进行结构计算,有的工程先采用结构力学的计算方法进行设计,然后再以有限元对钢岔管结构校核。尚未考虑流固耦合状态下钢岔管的受力情况以及岔管内流场情况。鉴此,本文介绍了国内外钢岔管的研究动态,内加强月牙肋钢岔管的设计方法,水锤的计算方法,κ—ε湍流模型,SIMPLEC算法,流固耦合的计算原理,并利用大型有限元软件ADINA对内加强月牙肋钢岔管进行了正常运行情况和水锤情况下的流固耦合数值模拟。具有重要的理论意义和现实意义。本论文通过ADINA计算分析,取得如下成果:（1）通过内加强月牙肋钢岔管模型的建立,对内加强月牙肋钢岔管进行了有效的离散。（2）在水电站压力管道中,由于闸门关闭时间的不同,所产生的水锤会有所不同。论文中针对不同的水锤状态,对内加强月牙肋钢岔管进行了流固耦合计算分析。（3）在流固耦合状态下利用κ—ε湍流模型对内加强月牙肋钢岔管内的流体进行流场分析。得到了在流固耦合情况下的湍流流场。（4）内加强月牙肋钢岔管中月牙肋对整个岔管的受力起到了很好的优化作用。在该模型的计算结果中整个岔管最大应力均发生在月牙肋上,从而得出月牙肋对钢岔管的Z向变形起到了很好的约束作用。
王志国,杜英奎,陈燕云[10]（2007）在《西龙池抽水蓄能电站输水建筑物的布置与设计》文中进行了进一步梳理西龙池抽水蓄能电站输水系统最大PD达到3550m2以上,规模比较大。在输水系统设计时,充分结合工程地质条件,在借鉴国外成功经验基础上,从线路选择、电站开发方式比较、供水方式、衬砌型式选择、经济管径确定到水力计算、结构设计等都进行了较充分论证。
二、钢岔管两壳相交的应力估算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢岔管两壳相交的应力估算（论文提纲范文）
（1）某抽水蓄能电站引水调压室底部大直径三梁钢岔管优化研究（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 有限元计算模型 |
| 2.1 岔管设计体型 |
| 2.2 有限元模型建立 |
| 2.3 钢岔管优化方案拟定 |
| 3 计算结果与分析 |
| 3.1 计算结果 |
| 3.2 加强梁设计参数敏感性分析 |
| 3.2.1 加强梁外露高度敏感性分析 |
| 3.2.2 加强梁内伸高度 |
| 3.2.3 加强梁厚度 |
| 3.3 推荐方案 |
| 4结语 |
（2）水平底钢岔管设计理论及结构—水力特性协同优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 水电站钢岔管 |
| 1.1.2 钢岔管类型和发展 |
| 1.1.3 检修排水问题 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 钢岔管体形设计 |
| 1.2.2 钢岔管结构特性 |
| 1.2.3 钢岔管水力特性 |
| 1.2.4 钢岔管金属疲劳 |
| 1.2.5 钢岔管优化与数学建模 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 各章节间逻辑关系 |
| 第二章 水平底钢岔管设计理论 |
| 2.1 几何体形及基本参数 |
| 2.1.1 几何体形设计 |
| 2.1.2 工程参数 |
| 2.1.3 三维体形构建 |
| 2.2 对称水平底钢岔管结构设计理论 |
| 2.2.1 坐标系及坐标变换 |
| 2.2.2 管壳圆锥曲面方程 |
| 2.2.3 轮廓圆锥曲线方程 |
| 2.3 非对称水平底钢岔管结构设计理论 |
| 2.3.1 坐标系及坐标变换 |
| 2.3.2 管壳圆锥曲面方程 |
| 2.3.3 轮廓圆锥曲线方程 |
| 2.4 设计可行性及计算机辅助设计 |
| 2.4.1 设计可行性分析 |
| 2.4.2 计算机辅助设计二次开发 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水平底钢岔管结构特性 |
| 3.1 计算模型及计算方法 |
| 3.1.1 计算模型 |
| 3.1.2 计算荷载组合 |
| 3.1.3 网格与关键点 |
| 3.2 对称水平底钢岔管结构特性 |
| 3.2.1 基于FEM的结构可行性分析 |
| 3.2.2 工程参数对结构特性的敏感性分析 |
| 3.3 非对称水平底钢岔管结构特性 |
| 3.3.1 基于FEM的结构可行性分析 |
| 3.3.2 工程参数对结构特性的敏感性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水平底钢岔管水力特性 |
| 4.1 计算模型及计算方法 |
| 4.1.1 计算方法 |
| 4.1.2 网格与典型断面 |
| 4.1.3 计算工况 |
| 4.2 对称水平底钢岔管水力特性 |
| 4.2.1 基于CFD的水力学可行性分析 |
| 4.2.2 工程参数对水力特性的敏感性分析 |
| 4.3 非对称水平底钢岔管水力特性 |
| 4.3.1 基于CFD的水力学可行性分析 |
| 4.3.2 工程参数对水力特性的敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 考虑水体作用的肋板特性 |
| 5.1 肋板内伸水力特性 |
| 5.1.1 水头损失 |
| 5.1.2 正常发电工况不同肋宽比影响 |
| 5.1.3 不同工况下流态分析 |
| 5.2 管壳压强分布不均匀性 |
| 5.2.1 管壁压强分布 |
| 5.2.2 管壁典型断面压强分布 |
| 5.2.3 压强分布不均匀性 |
| 5.3 脉动压力下肋板金属疲劳特性 |
| 5.3.1 计算方法 |
| 5.3.2 模型与实现 |
| 5.3.3 肋板金属疲劳分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 水平底钢岔管设计协同优化 |
| 6.1 基于灰色关联分析的协同权重 |
| 6.1.1 灰色系统理论与关联分析 |
| 6.1.2 计算步骤 |
| 6.1.3 协同权重 |
| 6.2 基于TOPSIS法的协同数据评价 |
| 6.2.1 TOPSIS法原理 |
| 6.2.2 计算步骤 |
| 6.2.3 数据评价 |
| 6.3 结构-水力偏最小二乘协同优化 |
| 6.3.1 偏最小二乘回归 |
| 6.3.2 分析方法 |
| 6.3.3 结构-水力协同优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 附录 符号定义说明 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果 |
| 致谢 |
（3）对称Y型月牙肋钢岔管结构优化与联合承载参数化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 钢岔管发展趋势 |
| 1.3 钢岔管结构优化与联合承载研究现状 |
| 1.3.1 钢岔管结构优化现状 |
| 1.3.2 钢岔管联合承载研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 钢岔管体型设计和联合承载基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 月牙肋钢岔管体型设计基本原理 |
| 2.2.1 月牙肋岔管管壳部分体型设计 |
| 2.2.2 管壁厚度确定 |
| 2.2.3 月牙肋板设计 |
| 2.3 钢岔管与围岩联合承载基本原理 |
| 2.3.1 有限元基本理论 |
| 2.3.2 接触非线性理论 |
| 2.3.3 接触单元介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 月牙肋钢岔管三维参数化设计及结构分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 参数化设计思路及流程 |
| 3.3 月牙肋钢岔管初始体型设计 |
| 3.3.1 壳体体型尺寸拟定 |
| 3.3.2 岔管管壁厚度拟定 |
| 3.3.3 月牙肋板尺寸拟定 |
| 3.4 月牙肋钢岔管参数化建模及结构分析 |
| 3.4.1 输入参数 |
| 3.4.2 建立参数化模型 |
| 3.4.3 参数化结构分析 |
| 3.5 参数化模型及计算结果验证 |
| 3.5.1 参数化模型验证 |
| 3.5.2 参数化模型直管段结果验算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 应用实例 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 基本资料 |
| 4.2.1 材料参数 |
| 4.2.2 特征点位 |
| 4.3 拟定岔管初始体型 |
| 4.4 岔管体型优化 |
| 4.5 联合承载研究 |
| 4.5.1 初始缝隙值敏感性分析 |
| 4.5.2 围岩弹抗系数敏感性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）月牙肋岔管的三维参数化设计与安全评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 研究背景与现状 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 月牙肋岔管设计理论现状 |
| 1.3 月牙肋岔管结构的安全评估现状 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 基本理论与方法 |
| 2.1 月牙肋岔管解析设计方法 |
| 2.1.1 岔管壳体部分体形设计 |
| 2.1.2 肋板尺寸计算 |
| 2.2 月牙肋岔管结构分析相关薄壳理论 |
| 2.2.1 正交曲线坐标 |
| 2.2.2 几何方程 |
| 2.2.3 物理方程 |
| 2.2.4 平衡方程 |
| 2.3 薄壳有限元基本理论 |
| 2.3.1 有限元法的基本原理 |
| 2.3.2 薄壳问题的有限元法 |
| 第三章 月牙肋岔管的三维参数化设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 参数化设计基本思路与流程 |
| 3.3 月牙肋岔管初步设计方案的实现方法 |
| 3.3.1 输入文件 |
| 3.3.2 管壁厚度计算子程序 |
| 3.3.3 肋板尺寸计算子程序 |
| 3.3.4 输出文件 |
| 3.4 基于CATIA的月牙肋岔管辅助设计 |
| 3.4.1 基本参数 |
| 3.4.2 岔管参数化模型的建立 |
| 3.5 基于ANSYS的月牙肋岔管结构分析 |
| 3.5.1 模型的导入 |
| 3.5.2 ANSYS中的结构分析 |
| 3.6 参数化设计流程 |
| 3.6.1 岔管Ⅰ |
| 3.6.2 岔管Ⅱ |
| 3.7 小结 |
| 第四章 基于应力的月牙肋岔管结构安全评估 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 结构计算模型和影响因素分析 |
| 4.2.1 计算模型与参数 |
| 4.2.2 约束条件和模型范围对应力的影响 |
| 4.2.3 应力场及影响因素分析 |
| 4.3 基于计算应力的月牙肋岔管安全评估 |
| 4.4 基于热点应力的月牙肋岔管安全评估 |
| 4.4.1 热点应力法 |
| 4.4.2 基于热点应力的安全评估 |
| 4.5 基于承载比的月牙肋岔管安全评估 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 基于内力的月牙肋岔管结构安全评估 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 基于控制断面内力的月牙肋岔管肋板结构安全评估方法 |
| 5.2.1 月牙肋岔管肋板控制断面内力的计算方法 |
| 5.2.2 肋板安全评估方法 |
| 5.3 基于组合内力的月牙肋岔管安全评估方法 |
| 5.3.1 壳体广义屈服准则和承载比 |
| 5.3.2 岔管安全评估方法 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间主要参与的科研项目 |
（6）龙马水电站月牙肋钢岔管设计（论文提纲范文）
| 1 概 况 |
| 2 钢岔管技术特点 |
| 1) 规模大。 |
| 2) 非对称布置。 |
| 3 岔管体形设计 |
| 1) 分岔角。 |
| 2) 最大公切球直径。 |
| 3) 腰线转折角。 |
| 4) 肋板宽度。 |
| 4 岔管壁厚 |
| 5 岔管三维有限元计算 |
| 5.1 计算模型 |
| 5.2 正常运行工况主要计算成果分析 |
| 5.3 水压试验工况主要计算成果分析 |
| 6 岔管与围岩联合承载分析 |
| 6.1 基本计算假定 |
| 6.2 初始缝隙 |
| 6.3 计算成果分析 |
| 7 岔管抗外压稳定验算 |
（7）高水头水电站钢岔管优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 压力钢岔管工程应用 |
| 1.2 压力钢岔管布置、结构形式 |
| 1.3 压力钢岔管研究现状 |
| 1.4 月牙肋式岔管的设计 |
| 1.5 本文研究内容及思路 |
| 第二章 月牙肋钢岔管的力学分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 压力钢管应力的分解与合成 |
| 2.3 膜应力理论 |
| 2.4 月牙肋钢岔管的体形与受力分析 |
| 第三章 基于结构力学法的钢岔管结构优化设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 惩罚函数法 |
| 3.3 优化设计模型的建立 |
| 第四章 基于有限单元法钢岔管结构的优化设计 |
| 4.1 有限单元法基本概念 |
| 4.2 有限元法优化设计 |
| 第五章 两种优化设计方法在实际工程中的应用与比较 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 月牙肋岔管体形的初步拟定 |
| 5.3 用内点惩罚函数法对钢岔管进行体形优化 |
| 5.4 基于APDL的有限元优化分析 |
| 5.5 两种优化方法的对比 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的科研情况 |
（8）月牙肋钢岔管联合承载机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究联合承载的意义 |
| 1.3 月牙肋钢岔管联合承载设计进展 |
| 1.3.1 钢岔管的发展趋势 |
| 1.3.2 内加强月牙肋岔管的主要概念 |
| 1.3.3 内加强月牙肋钢岔管的结构特点 |
| 1.3.4 国外钢岔管联合承载的设计趋势 |
| 1.3.5 国内钢岔管联合承载的设计趋势 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 月牙肋钢岔管联合承载模型试验 |
| 2.1 模型比尺及试验内容 |
| 2.2 监测断面及测点布置 |
| 2.3 试验加载过程 |
| 2.3.1 明管状态下加载试验 |
| 2.3.2 埋管状态下加载试验 |
| 2.4 钢管直管A 断面联合受力分析 |
| 2.4.1 A 断面管壁应力对比分析 |
| 2.4.2 A 断面缝隙值分析 |
| 2.4.3 A 断面混凝土应变分析 |
| 2.4.4 A 断面围岩变形分析 |
| 2.4.5 A 断面围岩抗力分析 |
| 2.5 岔管主支管相贯线D 断面联合受力分析 |
| 2.5.1 D 断面管壁应力对比分析 |
| 2.5.2 D 断面缝隙值分析 |
| 2.5.3 D 断面混凝土应变分析 |
| 2.5.4 D 断面围岩变形分析 |
| 2.5.5 D 断面围岩抗力分析 |
| 2.6 岔管肋板G 断面联合受力分析 |
| 2.6.1 G 断面管壁应力对比分析 |
| 2.7 岔管腰线I 断面联合受力分析 |
| 2.7.1 I 断面管壁应力对比分析 |
| 2.7.2 I 断面围岩抗力分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 三维有限元模型建立 |
| 3.1 CAD 几何模型 |
| 3.2 三维有限元模型 |
| 3.2.1 计算模型分类 |
| 3.2.2 模型网格划分 |
| 3.2.3 模型材料参数 |
| 3.2.4 模型计算荷载 |
| 3.2.5 模型计算假定 |
| 3.3 GAP 单元应用 |
| 3.3.1 GAP 单元模型 |
| 3.3.2 GAP 单元算例 |
| 3.4 有限元模型标定 |
| 3.5 埋管状态模型围岩计算范围的确定 |
| 第4章 钢岔管内水压力荷载分配 |
| 4.1 荷载分配的理论 |
| 4.2 明管工况有限元计算成果分析 |
| 4.3 埋管工况有限元计算成果分析 |
| 4.3.1 围岩分担率 |
| 4.3.2 荷载的传递与分配 |
| 4.4 考虑初始缝隙的联合承载结构分析 |
| 4.4.1 围岩分担率 |
| 4.4.2 荷载的传递与分配 |
| 4.5 影响联合承载荷载传递的因素 |
| 第5章 影响联合承载的因素 |
| 5.1 混凝土的弹模对内水压力荷载分配的影响 |
| 5.2 围岩的弹模对内水压力荷载分配的影响 |
| 5.3 钢岔管壁厚对内水压力荷载分配的影响 |
| 5.4 初始缝隙对内水压力荷载分配的影响 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）内加强月牙肋钢岔管流固耦合分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钢岔管的基本概念 |
| 1.2 压力钢岔管研究现状 |
| 1.2.1 国内发展概况 |
| 1.2.2 国外发展概况 |
| 1.3 水击理论基本概念 |
| 1.3.1 流体的基本微分方程组 |
| 1.3.2 水击压强和水击波速的计算公式 |
| 1.3.3 水击计算的基本方程 |
| 1.3.3.1 水击计算的运动方程 |
| 1.3.3.2 水击计算的连续性方程 |
| 1.3.4 简化的水击计算基本方程 |
| 1.4 论文研究内容的提出 |
| 第2章 分岔管的基本知识 |
| 2.1 分岔管的布置和体型 |
| 2.2 分岔管的荷载和受力特点 |
| 2.3 几种常用的岔管 |
| 2.3.1 贴边岔管 |
| 2.3.2 三梁岔管 |
| 2.3.3 月牙肋岔管 |
| 2.3.4 球形岔管 |
| 2.3.5 无梁忿管 |
| 2.4 月牙肋岔管设计基本理论 |
| 2.4.1 月牙肋岔管体形设计 |
| 2.4.1.1 岔管几何尺寸要求 |
| 2.4.1.2 岔管几何关系及其计算公式 |
| 2.4.2 管壁厚度的确定 |
| 2.4.3 月牙肋板设计 |
| 第3章 湍流数值模拟方法简介 |
| 3.1 湍流及其数学描述 |
| 3.1.1 湍流流动的控制方程 |
| 3.1.2 连续方程 |
| 3.1.3 运动方程 |
| 3.1.4 能量方程 |
| 3.1.5 流体湍流流动控制方程的通用形式 |
| 3.2 基于雷诺平均法的流体湍流控制方程 |
| 3.2.1 流体湍流流动数值模拟方法 |
| 3.2.2 时均形式的流体湍流控制方程 |
| 3.2.3 时均形式流体湍流控制方程的封闭性 |
| 3.2.4 湍流模型的引入 |
| 3.2.4.1 标准k-ε模型 |
| 3.2.4.2 RNG k-ε模型 |
| 3.2.4.3 Realizable k-ε模型 |
| 3.2.5 在近壁区域使用k-ε模型的问题 |
| 3.2.5.1 壁面函数法 |
| 3.2.5.2 低雷诺数k-ε模型 |
| 3.3 基于SIMPLEC算法的离散方程的求解 |
| 3.3.1 离散方程的求解方法 |
| 3.3.2 SIMPLE算法 |
| 3.3.3 SIMPLEC算法 |
| 第4章 流固耦合有限元理论 |
| 4.1 流固耦合概述 |
| 4.2 流体-结构耦合控制方程 |
| 4.3 耦合界面边界条件 |
| 4.4 流固弱耦合交错算法 |
| 4.5 插值函数 |
| 4.5.1 二维耦合问题的拉格朗日插值法 |
| 4.5.2 三维耦合问题的有限元四边形单元插值法 |
| 4.6 ADINA和流固耦合(FSI) |
| 4.6.1 ADINA有限元介绍 |
| 4.6.1.1 ADINA软件发展的历史背景和进程 |
| 4.6.1.2 技术特点 |
| 4.6.1.3 ADINA的计算流程 |
| 4.6.2 ADINA FSI是如何工作的? |
| 4.6.3 直接FSI耦合 |
| 4.6.4 迭代FSI藕合 |
| 4.7 ADINA非线性结构计算方法 |
| 4.8 ADINA收敛准则选择 |
| 第5章 内加强月牙肋钢岔管的计算 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 实体模型 |
| 5.3 网格模型 |
| 5.3.1 流体部分 |
| 5.3.1.1 网格类型及网格单元 |
| 5.3.1.2 三维湍流流场的网格划分 |
| 5.3.2 结构部分 |
| 5.4 计算结果及分析 |
| 5.4.1 计算参数的设定 |
| 5.4.2 工况1——正常运行状态 |
| 5.4.2.1 结构部分 |
| 5.4.2.2 流体部分 |
| 5.4.2.3 FSI结果分析 |
| 5.4.3 工况2——正常水锤状态 |
| 5.4.3.1 结构部分 |
| 5.4.3.2 流体部分 |
| 5.4.3.3 FSI结果分析 |
| 5.4.4 工况3——非正常水锤状态 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究成果及结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 硕士期间发表论文 |
四、钢岔管两壳相交的应力估算（论文参考文献）
- [1]某抽水蓄能电站引水调压室底部大直径三梁钢岔管优化研究[J]. 姚敏杰,汪剑国,李高会,王颂翔. 大坝与安全, 2021(03)
- [2]水平底钢岔管设计理论及结构—水力特性协同优化[D]. 汪洋. 武汉大学, 2016(06)
- [3]对称Y型月牙肋钢岔管结构优化与联合承载参数化方法研究[D]. 李晓. 华北电力大学(北京), 2016(02)
- [4]肋板对埋藏式岔管的应力分布影响[A]. 陆强. 水电站压力管道——第八届全国水电站压力管道学术会议论文集, 2014
- [5]月牙肋岔管的三维参数化设计与安全评估[D]. 刘姝麟. 广西大学, 2014(03)
- [6]龙马水电站月牙肋钢岔管设计[J]. 刘绍川,杨再宏,伍鹤皋. 云南水力发电, 2010(01)
- [7]高水头水电站钢岔管优化设计[D]. 程新景. 江苏大学, 2008(09)
- [8]月牙肋钢岔管联合承载机理研究[D]. 张义. 清华大学, 2008(08)
- [9]内加强月牙肋钢岔管流固耦合分析[D]. 余明坤. 昆明理工大学, 2008(09)
- [10]西龙池抽水蓄能电站输水建筑物的布置与设计[A]. 王志国,杜英奎,陈燕云. 抽水蓄能电站工程建设文集（2007）, 2007