導語：如何才能寫好一篇優(yōu)化設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

（1）鉸制器用鉸直輪材料抗磨強度低，造成打捆線表面質(zhì)量及直線度差，打捆線因回抽而無法完成打捆。

（2）四臺線道小車通過中心板連接在一起，通過液壓缸的帶動來完成打捆線的穿線工作，由于長時間的運行，1#打捆機4#線道由于重力作用小車容易發(fā)生下沉變形，線道小車底部滑道與支撐輥之間脫離，支撐輥無法起到支撐作用，從而造成液壓缸活塞桿在前移的過程中由直線運動變?yōu)閽佄锞€運動，活塞桿前端下沉疲勞折斷產(chǎn)生故障時間。并且由于線道小車下沉，造成打捆頭與線道小車穿線困難，造成打捆機頂線或送線不到位。

（3）線道內(nèi)打捆線的傳送運行靠深溝球軸承支撐傳動，因此線道內(nèi)球軸承用量較多，每臺線道小車用量約400盤，摩根打捆機所用軸承型號為6301，由于軸承直徑小，承載能力差，并且由于打捆線在穿線過程中的沖擊作用，軸承損壞頻繁，并且由于數(shù)量多并且軸承在線道內(nèi)部，當軸承損壞時很難進行更換，造成打捆線回抽，影響車間的生產(chǎn)。

（4）各線道處常開翻板導槽用橡膠彈簧使用壽命短，當彈簧失效或彈簧座開焊的時候造成翻板關閉不嚴，打捆線回抽，更換橡膠彈簧或彈簧支座需要拆卸導槽用時較多。

2解決方案的確定

摩根公司經(jīng)過幾年的研究并且結合用戶在使用過程中提出的不足，對現(xiàn)在生產(chǎn)的打捆機進行了部分的改造，如升降臺的升降采用了曲柄連桿結構，由液壓缸來帶動升降曲柄的運行從而帶動升降臺的運行；弧形導衛(wèi)與雙線導槽設計成一體結構，并且將扭簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧代替。但若對摩根公司早期線材打捆機進行升級改造，升級費用較高，僅單臺升級備件費用就高達48萬，并且即使升級改造后因新舊線道的兼容性差，使用故障率較高。這就需要有針對性的優(yōu)化設計來消除設計缺陷形成的隱患，確保打捆機的穩(wěn)定生產(chǎn)。經(jīng)對打捆機的認真研究以及對打捆機各類故障的分析，形成了以下優(yōu)化設計思路。

2.1升降臺系統(tǒng)

（1）將法蘭軸承座體材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加座體的抗沖擊性能。

（2）將底座球面軸承改為滑動軸承。

（3）在升降臺升降液壓缸的兩側增加支撐導向機構。

2.2線道系統(tǒng)

（1）更改鉸直輪的材質(zhì)及公差尺寸，延長鉸直輪的使用壽命。

（2）更改線道小車支撐輥結構，增加受力面積，確保線道小車的穩(wěn)定運行。

（3）將軸承6301進行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內(nèi)徑尺寸做成與法蘭緣襯套內(nèi)徑尺寸相同。

（4）更改橡膠彈簧橡膠材質(zhì)，由普通橡膠改為進口硅膠，增加彈簧的彈性及使用壽命。將彈簧支座由焊接結構改為一體結構，采用線切割加工。

3具體實施措施

3.1升降臺系統(tǒng)

（1）針對于升降臺內(nèi)臂、外臂連接法蘭軸承經(jīng)常受沖擊損壞的問題，將法蘭軸承座體的材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加軸承座體的抗沖擊性。

（2）針對于升降臂與底座連接的球面軸承經(jīng)常損壞的現(xiàn)象，將球面軸承結構改為滑動軸承結構，滑動軸承材質(zhì)選用鑄銅、外形尺寸為準45×準57×49；軸承座根據(jù)滑動軸承的外形尺寸以及原球面軸承的安裝尺寸重新設計。

（3）支撐導向機構。支撐導向機構結構圖如圖1所示。支撐軸通過M64螺紋與升降臺拖枕連接在一起，支撐座與升降臺底座通過螺栓把合，導向套對支撐軸起到支撐導向作用，通過支撐軸的支撐導向作用來減少升降臺的晃動，保證車間的穩(wěn)定運行。此結構對升降臺穩(wěn)定運行起到關鍵作用的是支撐導向套，此支撐導向套采用橡膠材質(zhì)，導向套中間部位打斜口以便于安裝。

3.2線道系統(tǒng)

（1）改變鉸制器鉸制輪的材質(zhì)，由45#鋼改為42Cr-Mo，并且對鉸制輪表面采用高能離子注入技術進行表面硬化，提高鉸制輪的綜合力學性能及耐磨性，同時將鉸制輪的外形尺寸由準（69.90～70）mm改為準（70～70.05）mm，通過偏心軸來調(diào)整鉸制輪與打捆線的相對位置，提高打捆線的表面質(zhì)量。

（2）1#、4#線道小車在重力的作用下容易發(fā)生變形，并且線道小車導向面磨損變形以后，小車支撐輥與小車導向面接觸面積變小，支撐輥失去支撐作用造成定位錐頭與打捆頭定位不好，無法完成打捆線穿線動作。針對此情況對支撐輥進行優(yōu)化設計，將輥面加長由原來的30mm增加到60mm，內(nèi)部結構改為雙滾針結構，增加了支撐輥的靈活性及抗載荷能力，支撐輥與小車接觸良好。

（3）將線道用6301軸承進行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內(nèi)徑尺寸做成與法蘭緣襯套內(nèi)徑尺寸相同，提高軸承的抗沖擊性。

（4）橡膠彈簧內(nèi)部彈性元件材質(zhì)由普通橡膠改為進口硅橡膠，彈性元件的彈性增加。橡膠彈簧支座由原來的焊接結構改為一體結構，并且使用線切割進行加工，避免了彈簧支座開焊現(xiàn)象的發(fā)生。

4結束語

篇2

采用傳統(tǒng)的建筑幕墻設計，會造成大量的熱量散失，造成大量能源浪費。據(jù)統(tǒng)計表明，發(fā)達國家有超過50%的能源消耗來自于建筑消耗，窗戶的熱能耗散量是普通墻體的5倍，因此，建筑幕墻會造成大量的能源浪費。為了解決這種問題，就需要設計一種新型的建筑幕墻系統(tǒng)，使建筑在冬天可以大量的接受日照，獲取熱量，并且能夠保溫;夏天的時候可以保證空調(diào)的產(chǎn)生的熱量不散失，與此同時還能保證室內(nèi)的正常通風，從而達到節(jié)能環(huán)保的作用。近年來人們還提出了建造光伏建筑幕墻的設想，即建筑幕墻的材料用光伏材料，應用幕墻將太陽能轉化為電能加以利用，達到節(jié)能環(huán)保的效果。設計和建造這類新型功能幕墻需要頂尖的技術和優(yōu)秀的人才作為支持，中國在幕墻設計和制造方面缺乏自主創(chuàng)新能力，因此在這方面我國的技術還比較欠缺。

2優(yōu)化建筑幕墻設計的幾點建議

由以上的敘述可知，我國的建筑幕墻產(chǎn)業(yè)在飛速發(fā)展的同時，也存在這一些不可避而不談的問題，這些問題直接阻礙了我國建筑幕墻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，下面將對上述一些幕墻設計存在的問題提出一些優(yōu)化方法。

2．1開發(fā)和應用新的玻璃幕墻材料

傳統(tǒng)材料雖然便宜易得，但是存在很多弊端。這就要求設計者在設計的過程中更多的發(fā)現(xiàn)和使用新材料。比如在幕墻表面涂覆一層具有自清潔作用的涂層，比如說氧化鈦，在光照的作用下有自清潔的作用。還可以在幕墻表面鍍一層低輻射薄膜，這樣就可以使幕墻有很好的隔熱作用，起到保溫的作用，達到節(jié)能減排的效果。除了采用鍍層方式隔熱外，還可以使用低熱傳到系數(shù)的中空幕墻，目前有一種“懸張式多空腔節(jié)能玻璃”正式上市，不僅具有良好的隔熱效果，還具有隔聲、隔紫外線等性能，可以起到很好的節(jié)能環(huán)保作用。此外，出于安全性的考慮，要求幕墻具有一定的防震效果，在一定強度的地震中不會掉落，可以在玻璃幕墻上黏貼鈦合金薄膜，這樣就可以形成有一定強度和韌性的復合安全玻璃。建筑幕墻對材料有著特殊的要求，因此，在幕墻選材時應該材料本身的性能和外部具體條件的要求進行綜合考慮，量體裁衣，達到室外室內(nèi)的安全、健康、舒適、和節(jié)能減排的要求。

2．2優(yōu)化建筑幕墻的招標、設計、施工機制

首先，建筑單位在主體建筑施工之前就應該完成建筑幕墻的設計招標工作，這樣不僅可以保證預埋結構位置的準確性，而且在幕墻設計過程中不必追趕工程進度，為設計者提供了充分的時間給出好的幕墻設計方案。其次，應當采取設計和施工分開招標的方式，明確提出相關的幕墻設計收費標準，這樣有利于好的幕墻設計方案得到利用，有助于優(yōu)秀作品的產(chǎn)生，有利于幕墻設計的創(chuàng)新和繁榮。最后，在幕墻設計的審核環(huán)節(jié)應當盡量由專業(yè)的幕墻設計者進行審核，而不是由非專業(yè)的土建設計師進行審核，這樣可以更好地保證幕墻設計的質(zhì)量。

2．3加強新型多功能幕墻的設計

目前，我國的建筑幕墻普遍不具有節(jié)能環(huán)保的性能，極大的浪費了社會的資源，造成了環(huán)境的污染，不利于我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，幕墻的設計者大膽的創(chuàng)新極為重要，只有用于創(chuàng)新才能設計出更加環(huán)保節(jié)能的幕墻。比如國外的設計師設計出了動態(tài)幕墻，這種新型的多功能幕墻由通風系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、外部環(huán)境檢測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和建筑幕墻組成，這種幕墻可以通過各個系統(tǒng)的合作充分地利用太陽能、太陽光，并保證室內(nèi)的舒適。在寒冷的冬季，幕墻可以充分利用太陽光的輻射，減少了取暖燃料的燃燒，起到節(jié)能減排的作用;在炎熱的夏季，可以利用幕墻的通風系統(tǒng)加大室內(nèi)熱能的耗散，減少空調(diào)的使用，節(jié)約電能。同時擁有可以自動調(diào)節(jié)的百頁這樣的裝置，可以控制太陽的光線進入室內(nèi)，調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線環(huán)境，使人們可以更舒適的工作。當然在設計者用于創(chuàng)新的同時，國家也應該采取相關措施，鼓勵設計創(chuàng)新，設立相關的獎勵制度。

3結語

篇3

當井下發(fā)生瓦斯爆炸等突況時，無法及時安全升井的井下人員，可以在救生艙內(nèi)堅持若干小時，等待外部救援。救生艙殼體由過渡艙、生存艙和隔離艙門組成。為了便于下井安裝，救生艙殼體帶多個法蘭，并通過螺栓連接而成，其中過渡艙作為人員進出的通道；生存艙作為避災人員躲災休息的場所，可抵御外部瓦斯爆炸帶來的沖擊波；隔離艙門將過渡艙與生存艙隔開以免進人時有害氣體進入生存艙。

2礦用救生艙殼體建模及有限元分析

2．1救生艙殼體的幾何模型

目前救生艙殼體結構有2種：①頂面為圓弧形，底面為矩形；②頂面和底面均為矩形。其中頂面和底面均為矩形的救生艙殼體結構具有較強抗爆能力，所以本文針對此進行研究。根據(jù)殼體各部分結構對有限元分析結果的影響程度差異，本文對救生艙殼體結構的三維幾何模型進行了一定簡化，救生艙整體結構依據(jù)殼體實際尺寸進行建模，細小部件合理簡化，保留主體結構特征。建立的救生艙殼體幾何模型。

2．2救生艙殼體的有限元模型

救生艙殼體和其他主要零部件材料分別為Q345和Q235，進行數(shù)值模擬時采用彈塑性材料模型。

3方形救生艙殼體模型優(yōu)化

當方形救生艙殼體前、后側都受到瓦斯爆炸沖擊波作用時，艙門和觀察窗都會受到不同程度的變形和破壞，此時逃生人員要想從艙內(nèi)逃出就很困難，因此當艙門和觀察窗都失效時，設置逃生窗是必須的。位于艙壁上的逃生窗為防爆密閉窗，它要求能夠承受高溫、高壓和耐沖擊，同時要求具有很高的阻燃性能，因此其鋼板要厚，要有巖棉隔熱，且要求在艙里和艙外均可開啟和關閉。

4結語

篇4

在房屋設計中實際應用的現(xiàn)狀隨著人們對于房屋建設的要求的提高，人們也逐漸的認識到將建筑結構優(yōu)化方法運用到房屋設計中的重要意義。從目前的房屋建造來看，部分的建造商開始將建筑結構優(yōu)化方法應用到房屋設計中以滿足購房者的實際需求，從目前的房市狀況來看，對于這些應用了建筑結構設計優(yōu)化方法而設計出的房屋在銷售中得到了大多數(shù)購房者的青睞，并且能夠得到購房者的一致好評。由此看來，建筑結構設計優(yōu)化方法應用到房屋設計中具有較強的實際意義。但是依舊存在部分建造商對于將建筑結構設計優(yōu)化方法運用到房屋設計中沒有較強的意識，因此在這種情況下設計出的房屋難以得到購房者的贊賞，一般此類房屋可能在適用性、安全性、易施工等方面表現(xiàn)較為突出，但是在可觀性上則難以令人感到滿意。由此看來，建筑結構優(yōu)化方法在房屋設計中的應用還有待推廣，此外在對建筑結構優(yōu)化方法進行推廣時注意其在房屋設計以及房屋建設的實際情況對其進行改進，使得其能夠更好的服務于房屋設計。

2結構設計優(yōu)化技術的現(xiàn)實意義

結構設計優(yōu)化技術能夠在很大的程度上滿足人們對于房屋的多方面要求，具有較強的現(xiàn)實意義。作為購房者希望能夠得到一所價格適中，外觀美，安全的房屋，而通過結構設計優(yōu)化技術應用后的房屋則能夠保證房屋的適用性、經(jīng)濟型、安全性，能夠建造出滿足人們要求的房屋。此外作為房屋的建造商來說，能夠使建造出的房屋迎合購房者的胃口，并且能夠在很大的程度上降低建造的成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋設計很難滿足建造上的所有要求，經(jīng)常出現(xiàn)不可兼得的局面，但是當結構設計優(yōu)化技術得到運用后，建造商的一系列愿望都得以實現(xiàn)。由此看來，結構設計優(yōu)化技術具有加強的現(xiàn)實意義。

3結構設計優(yōu)化技術

在建筑結構設計中的步驟房屋工程結構優(yōu)化通常包括以下幾個方面:基礎結構方案的優(yōu)化設計、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設計、維護結構方案的優(yōu)化設計以及結構細部設計的優(yōu)化設計。這些方面的設計優(yōu)化內(nèi)容還包括選型、受力分析、造價分析等，在實際的施工中密切的結合實際的施工情況，追求優(yōu)化的實際應用性，圍繞提升房屋的綜合價值進行優(yōu)化設計。使設計出來的房屋造型美觀同時還能夠滿足人們對于安全、經(jīng)濟的要求，設計出真正的經(jīng)濟適用房。

3．1建立結構優(yōu)化模型

結構優(yōu)化設計通常情況下分為兩部分，一部分是結構優(yōu)化設計模型，另一部分就是結構優(yōu)化計算方案。所謂的結構設計優(yōu)化就是變量中選擇出主要的參數(shù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析建立起函數(shù)模型，運用函數(shù)模型借助較為科學的方法計算出最優(yōu)解。建立模型的步驟一般有以下幾步:一、選擇合理的設計變量。設計變量的選擇對于模型的構建具有重要的意義，設計變量的選擇將會影響到對設計要求影響較大的參數(shù)的選擇，進一步涉及到參數(shù)重要性的區(qū)分問題。選擇出了合理的設計變量在很大的程度上能夠減少計算編程的工作量;二、確定目標函數(shù)。首先找出滿足函數(shù)條件的最優(yōu)解，然后確定約束條件。在房屋的優(yōu)化設計中存在著很多的約束條件，其中有:應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從彈塑性約束等，在進行優(yōu)化設計時要確保所有的約束條件都在規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠滿足設計規(guī)范，即在規(guī)范條件內(nèi)滿足約束條件。

3．2設定優(yōu)化設計

計算方案結構的優(yōu)化涉及到很多的約束條件以及變量，因此在進行計算時需要將所有的約束條件轉化成非約束條件，充分的考慮變量因素，運用各種數(shù)學計算方法做好計算方案的設計工作。

3．3程序設計

在構建好結構優(yōu)化模型、設定好優(yōu)化設計計算方案后就可以在以上基礎上進行程序的編寫，然后將編寫好的程序導入計算機中，在進行計算時只需要將相關的數(shù)據(jù)輸入相關的變成或者是系統(tǒng)中，通過計算機程序的自行計算便能得出相關的結果。

3．4結果分析

在得出計算結果后，對其進行分析，進而確定出最佳的方案。在實施結構設計優(yōu)化技術在建筑結構設計中的步驟時，要注意各方面的因素，要能從多方面進行考慮，保證所有的問題的難度降到最低。房屋的建設本身就是一項花費資金較多、耗費人力較大的工程，實施結構設計優(yōu)化技術的主要目的就是為了將相關的成本降到最低，同時保證房屋的質(zhì)量以及美觀。因此在建造是要注意以下幾個方面:處理好經(jīng)濟與技術之間的矛盾。在進行設計時，肯定會涉及到經(jīng)濟的問題，并且技術在一定的程度上與經(jīng)濟也會存在這矛盾，技術的引用和實施必然會涉及到經(jīng)濟因素，但是最為建造商對此要有充分的認識，能夠認識到經(jīng)濟與技術之間矛盾存在的必然性，能夠理解到技術做帶來的經(jīng)濟方面的節(jié)約量將會遠遠超過耗費量，要大力的引用技術。

4結構設計優(yōu)化技術的實踐應用

中要注意的問題結構設計優(yōu)化技術的實踐應用能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益，但是要注意的是實踐應用的過程中有很多的問題是不能夠忽略的，作為設計者和建造者對于這些問題應該要投入一定的關注。

4．1前期的參與

前期方案的制定將會直接的關系到建筑的總投資問題，但是，當前房屋建設工程中存在的問題就是結構設計優(yōu)化技術并沒有參與到前期方案的確定中，這種情況下，設計人員往往會忽略其實際應用性和經(jīng)濟性，在最后的實踐過程中得以證實的是結構設計優(yōu)化技術根本就沒有發(fā)揮到節(jié)約建造成本的目的，導致這個問題的主要原因就是缺乏前期的參與，因此一定要注意結構設計優(yōu)化在方案制定時的前期參與。

4．2概念設計

結合細部結構設計優(yōu)化概念設計與結合實際情況進行設計具有重要的區(qū)別，一般概念設計都是脫離實際數(shù)據(jù)的，不具有準確性，因此在進行計算式難免會出現(xiàn)較大的差異。在進行概念性設計時，作為設計人員要充分的認識到數(shù)據(jù)的重要性，將相關的數(shù)值運用到設計中，作為輔助依據(jù)。在設計時，設計人員既要在宏觀上把握整體的設計，與此同時在細節(jié)方面也要注意，做好細部結構的設計優(yōu)化工作，保證細部工作的無誤，從而保證整體的效果。比如:材料強度、抗拉能力等多方面細部因素的考慮能夠在很大的程度上保證結構優(yōu)化設計技術的實踐應用。

5結語

篇5

1.1提高勞動生產(chǎn)率

就其實質(zhì)性而言，部分水電站的地理位置較為偏僻，距離城鎮(zhèn)較遠，以至于水電站的職工長期處于較為封閉的環(huán)境，其生活狀況相對較差，而水電站自動化系統(tǒng)的應用，不僅僅改善了廣大水電職工的工作，同時也在一定程度上改善了廣大水電職工的生活環(huán)境。通過借助于計算機監(jiān)控系統(tǒng)，從根本上代替人工操作，進而完成對水電站定時的巡回檢查和記錄，真正意義上實現(xiàn)了少人值守，提高了勞動生產(chǎn)率，降低了勞動疲勞率。

1.2符合電力體制改革的要求

就目前而言，隨著我國電力體制的改革，逐漸將實現(xiàn)“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”，傳統(tǒng)的人工操作控制很難滿足市場經(jīng)濟競爭的需求，而自動化系統(tǒng)憑借著自身優(yōu)越的科學技術，及時的了解電網(wǎng)行情，并及時的參與競價，最終實現(xiàn)電網(wǎng)的供電，其帶來的社會效益以及經(jīng)濟效益是不可估量的[3]。

2水電站自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設計

一般來說，水電站自動化系統(tǒng)主要有計算機監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、基礎自動化元件及自動裝置以及水文自動測報系統(tǒng)五個子系統(tǒng)。

2.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)

所謂的計算監(jiān)控系統(tǒng)主要是綜合自動化系統(tǒng)的核心部分和基礎部分，一般來說，計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要有三種模式，一方面計算機監(jiān)控系統(tǒng)其主體部分則是常規(guī)控制，而輔助部分則是計算機；一方面計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主體部分則是計算機，而輔助部分則是常規(guī)控制設備；另一方面主要表現(xiàn)為無常規(guī)控制設備的全自動化的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)模式的選擇主要依據(jù)于水電站的實際具體情況，就其實質(zhì)性而言，新建的水電站主要是以全自動化的計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主。但是在對相對老舊水電站進行改造的過程中，常有機的結合計算機和常規(guī)控制設備，進而實現(xiàn)水電站計算機的監(jiān)控。計算機監(jiān)控系統(tǒng)最主要的功能主要表現(xiàn)在遙測、遙控、通信以及遙調(diào)四個功能，常用于語音、可視化以及視像功能的設備。

2.2工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)

所謂的工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)主要是實現(xiàn)現(xiàn)代化管理和監(jiān)視的基本手段，能夠及時并真實的對被監(jiān)控對象的具體信息得以反應，尤其是水電站自動化系統(tǒng)中的工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)，其監(jiān)控人員僅僅通過電視監(jiān)視，及時的對水電站的各個情況進行充分的掌握，保障了水電站安全有效的運行。同時，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)和計算機監(jiān)視系統(tǒng)相對來說是獨立存在的，而工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)主要是對各個子系統(tǒng)進行綜合處理，進而傳送到水電站的主控室。但是計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要是對各個子系統(tǒng)的一種監(jiān)視。一般而言，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)有著相對較好的傳輸速率。要想從根本上保證水電站更加安全有效的運行，就要將計算機監(jiān)控系統(tǒng)和工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)獨立工作，盡可能的先實施計算機監(jiān)控系統(tǒng)，后實施工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。

2.3消防監(jiān)控系統(tǒng)

所謂的消防監(jiān)控系統(tǒng)主要是對水電站進行的火情監(jiān)測，常設置在水電站的主廠房、副廠房以及主變區(qū)等設備的重要部位。消防監(jiān)控系統(tǒng)對火情探測器的采用，當有火情出現(xiàn)的時候，探測器就會發(fā)出一種信號，其信號經(jīng)過一定的信息處理，進而產(chǎn)生一定的報警，并將處理的信息通過串行通信接口的連接，與水電站計算機監(jiān)視系統(tǒng)有機的相結合，對火災的具置進行展示，并對火災處理措施有一定的提示，這種異步通信的方式對于火情的及時發(fā)現(xiàn)和及時解決，有一定的積極影響作用[4]?？傊?，水電站消防監(jiān)控系統(tǒng)不僅僅起到一定的監(jiān)控，同時在一定程度上也真正意義上實現(xiàn)了水電站的通風以及水噴霧滅火系統(tǒng)的控制。

2.4基礎自動化元件及自動裝置

所謂的自動裝置主要是能夠獨立發(fā)揮水電站相應設備的自動控制以及自動調(diào)節(jié)，自動裝置主要是獨立于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的一種裝置，就水電站綜合自動化系統(tǒng)而言，要想從根本上提高經(jīng)濟效益，就要保證水電站自動控制設備有著快速性、安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，并從根本上與計算機監(jiān)控設備合理的進行配套。所謂的基礎自動化主要是對水電站主設備和輔設備運行工況進行的監(jiān)視，對水電站機組以及輔助設備的自動化控制系統(tǒng)有著直接性的保護性能。

2.5水文自動測報系統(tǒng)

所謂的水文自動測報系統(tǒng)，主要是對水電站水情、汛情情況的監(jiān)控，從根本上對水情及時、準確搜集，進而對水情做出及時的預報。水文自動測報系統(tǒng)主要有水文自動測報基本系統(tǒng)以及水文自動測報網(wǎng)兩種系統(tǒng)。超短波通信、短波通信以及衛(wèi)星通信為水文自動測報系統(tǒng)最基本的通信方式。

3結束語

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1.1多車型翻車機系統(tǒng)在港口的應用

經(jīng)過發(fā)展后的現(xiàn)代化多車型翻車機在實際操作工作中的應用越來越廣泛，其起到的作用來越來越重要。特別是對我國港口在大型大宗貨物運輸裝卸方面，其重要程度不言而喻。像目前港口的大宗松散貨物的運輸裝卸，多采取傾倒的方式來對其進行卸車，在這種情況下的卸車的效率是比較高的。隨著翻車機系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其設備機器和規(guī)模也越來越龐大。隨之而來的改變就是翻車機的結構構造和卸車方式上的不同。目前翻車機有多種不一樣的機型和種類。主要有KFJ—1型側傾式翻車機；M2型轉子式翻車機；C型轉子式翻車機等?，F(xiàn)代化的轉子式多車型翻車機主要為齒輪來進行的轉動。目前多用于生產(chǎn)規(guī)模較大的物流運輸公司，特別是港口在卸載大宗貨物方面，起到了不可替代的作用。但是，受限于發(fā)展技術水平的影響，其相關的一些設計技術還不完善，所以，我國港口在卸載貨物物料的時候，速度不能得到保障，有時候還得一定程度上借助于人力勞力的幫助。翻車機它是翻車機系統(tǒng)的主體，在整個翻車機卸載系統(tǒng)中，如何發(fā)揮其最大效果關鍵是取決于翻車機的內(nèi)部構成及結構設計。

1.2多車型翻車機系統(tǒng)在港口應用中的問題

首先，因為多車型翻車機這種超大型的機械設備機體比較大，同時結構也相當復雜，再加上不少港口的機械設備更新不及時，使用的多是過于陳舊的機械設備，就比如說轉子式驅動翻車機，它就是采用的鋼絲繩來進行傳動，雖然整體來看結構比較簡單、輕便，但是其中的鋼絲繩容易磨損、使用壽命也比較短，不利于工作運行效率的提高。其次，我們也都知道港口的地理位置，由于其特殊的天氣狀況等自然氣象環(huán)境，像一些性能并不是很好的機械設備，則會非常容易造成傷害、磨損、腐蝕等現(xiàn)象。例如南京的浦口碼頭，以前經(jīng)常會發(fā)生一些機械故障。因為有的翻車機入口坡度比較大，一般的機車已經(jīng)無法頂送。但是，后來經(jīng)過研究技術人員的優(yōu)化改造，開發(fā)出了———鐵牛推送裝置。

2關于多車型翻車機系統(tǒng)的優(yōu)化設計方面的探究

2.1多車型翻車機電動力系統(tǒng)的優(yōu)化設計

翻車機系統(tǒng)主要有三套性能在各方面都不一樣的機器系統(tǒng)設備。它們是翻車機驅動；推車機驅動；定位車驅動。在設計方面應該加強注重系統(tǒng)的性能設計和控制。上一部分在問題中也提到了“鐵牛推送裝置”，鐵牛推送裝置在港口作業(yè)中比較普遍，作業(yè)方式多樣化，相比較于傳統(tǒng)的單一的機車頂送作業(yè)方式，使作業(yè)效率得到極大的提高和改善。

2.2對多車型翻車機作業(yè)工藝過程中檢測裝置的設計進行優(yōu)化

為了更好地滿足定位車在翻卸過程中不摘鉤的翻車機車型工藝，以便更好的來保證定位車和其它車廂之間的聯(lián)接，所以應當在檢測裝置等方面不理想的部分進行合理的優(yōu)化及其工藝改造。

2.3多車型翻車機控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計

根據(jù)我國的在多車型翻車機作業(yè)的模式的認識上，可以知道翻車機系統(tǒng)應用的具體子系統(tǒng)：Con-troILogix控制器；上位機系統(tǒng)；用戶操作站點；Flex遠程控制網(wǎng)絡等。這些都是最基本的條件，也是翻車機系統(tǒng)進行工作的前提。為了能更好地提高其系統(tǒng)的運行效率，通過研究翻車機相關控制系統(tǒng)的設計，更有助于系統(tǒng)整體對多車型翻車機的控制操作。

3結束語

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1接地網(wǎng)優(yōu)化設計的合理性

1.1改善導體的泄漏電流密度分布

圖1是面積為190m×170m的新塘變電站接地網(wǎng)，在導體根數(shù)相同的情況下，分別按10m等間距布置和平均10m不等間距布置。沿平行導體①、②、③、④、⑤的泄漏電流密度分布曲線見圖2。從圖中可見，不等間距布置的接地網(wǎng)，邊上導體①的泄漏電流密度較等間距布置的接地網(wǎng)平均低15%左右；對于導體②的泄漏電流密度，這兩種布置的接地網(wǎng)幾乎相等(僅相差0.3%)；對于中部導體③、④、⑤，不等間距布置的接地網(wǎng)的泄漏電流較等間距布置的接地網(wǎng)分別提高了9%，14%和15%。由此可見，不等間距布置能增大中部導體的泄漏電流密度分布，相應降低了邊緣導體的泄漏電流密度，使得中部導體能得到更充分的利用。

1.2均勻土壤表面的電位分布

由表1的計算結果可知，不等間距布置的接地網(wǎng)能較大地改善表面電位分布，其最大與最小網(wǎng)孔電位的相對差值不超過0.7%，使各網(wǎng)孔電位大致相等，而等間距地網(wǎng)，其最大與最小網(wǎng)孔電位的相對差值在12.2%以上。同時不等間距地網(wǎng)的最大接觸電勢較等間距地網(wǎng)的最大接觸電勢降低了60.1%，極大地提高了接地網(wǎng)的安全水平。

表1計算結果比較

布置最大網(wǎng)孔電位Vmax／kV最小網(wǎng)孔電位Vmin／kV最大接觸電勢Vjmax／kV接地電阻R／Ωδ／%

等間距5.7095.0810.7990.52312.2

不等間距5.5445.5060.3150.5190.7

注：1)δ=(Vmax-Vmin)／Vmin；

2)地網(wǎng)面積為190m×170m；

3)長方向導體根數(shù)n1=18，寬方向導體根數(shù)n2=20。

1.3節(jié)省大量鋼材和施工費用

如果按10m等間距布置的新塘變電站接地網(wǎng)，最大接觸電勢在邊角網(wǎng)孔，其值為0.799kV，但采用不等間距布置時，保持最大接觸電勢與該值接近，這時可節(jié)省鋼材31.2%，見表2。

2接地網(wǎng)優(yōu)化設計的方法

在設計時采用嘗試的方法來確定均壓導體的總根數(shù)和總長度，即先對地網(wǎng)長和寬方向的導體根數(shù)n1和n2進行試算，對于大地網(wǎng)一般可采用均壓導體間距為10m左右試算，若接觸電勢滿足要求，進行技術經(jīng)濟比較后再考慮增減導體的根數(shù)。如圖3所示，當確定了n1和n2后，則地網(wǎng)長寬方向的分段數(shù)就確定了：長方向上導體分段為k1=n2-1，寬方向上的導體分段為k2=n1-1，然后按下式得出各分段導體的長度。

表2使用鋼材量的比較

布置n1n2Vjmax／kV鋼材長度L／m

等間距18200.7996860

不等間距12140.7564700

Lik=L.Sik，

式中L——地網(wǎng)邊長(長方向L=L1，寬方向L=L2)，m；

Lik——第i段導體長度，m；

Sik——Lik占邊長L的百分數(shù)。

Sik與i的關系似一負指數(shù)曲線，即Sik=b1×e-b2i+b3，

式中，b1，b2，b3均為常數(shù)，其確定方法如下：

當7≤k≤14時，當k＞14時，

對于任意矩形地網(wǎng)，只要長、寬方向導體的布置根數(shù)一經(jīng)確定，就可根據(jù)長、寬方向導體的不同分段k，分別按上述推得的公式布置導體的間距。

3結論

a)采用不等間距布置優(yōu)化設計接地網(wǎng)，能夠使地網(wǎng)各網(wǎng)孔電位趨于一致，從而提高了變電站的安全水平。

b)在同樣安全水平下，優(yōu)化設計的接地網(wǎng)較常規(guī)布置的接地網(wǎng)，一般能節(jié)省鋼材量達38%以上，同時也減少了相應的接地工程投資，在技術上、經(jīng)濟上較為合理。

c)從邊緣到中心均壓導體間距采用按負指數(shù)規(guī)律增加的新方法來布置接地網(wǎng)，其指數(shù)公式的系數(shù)b只與某平行導體根數(shù)(或平行導體分段數(shù)k)有關。

參考文獻

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1.1抽氣逆止閥故障頻發(fā)

作為工業(yè)設備使用的一種形式，抽氣逆止閥內(nèi)部各個組成成分相互配合、協(xié)調(diào)合作，在具體的使用選擇過程中要根據(jù)其用途差異化區(qū)別挑選個性化的適用類型。當前抽氣逆止閥故障頻發(fā)的原因所在是相關使用者缺乏對于此類設備的充分了解，導致由于忽視不同抽氣逆止閥組成結構與安裝配置等基本信息存在差異，造成工業(yè)使用中出現(xiàn)設備故障。

1.2開關接觸不當

鑒于我國現(xiàn)有的工業(yè)抽氣逆止閥設計水平較低，產(chǎn)品在應用過程中難免出現(xiàn)開關使用不靈活的現(xiàn)象。這表現(xiàn)為開關的接觸動作難以實現(xiàn)或靈敏度較低等，開關接觸緩慢或動作延遲造成了抽氣逆止閥開關時間放緩，這嚴重制約了此類設備發(fā)揮對于工業(yè)制造的控制效用，也影響了我國工業(yè)的發(fā)展進程。

2新型閥門的優(yōu)化思考

工業(yè)抽氣逆止閥的改進與優(yōu)化對于穩(wěn)定我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用，伴隨著對于閥門質(zhì)量要求的不斷攀升，設計新型的工業(yè)抽氣逆止閥對于促進工業(yè)效率的提升具有實際意義。這就需要設計者靈活應用先進的設計理念對現(xiàn)有閥門進行完善的檢測與評估，不斷革新設計技術來協(xié)調(diào)其與社會經(jīng)濟的共生關系。

2.1傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術搭配

伴隨著工業(yè)抽氣逆止閥更新?lián)Q代速率的增快，工業(yè)設計者要不斷學習相關理論，熟悉新產(chǎn)品的性能與用法，在了解設備的基礎上進行合理利用。要實現(xiàn)工業(yè)抽氣逆止閥的改良就要明確設計理念，將質(zhì)量保證與故障減小上升到設計改良的戰(zhàn)略規(guī)劃中，把工業(yè)多元化需求的滿足與閥門設計的目標統(tǒng)一起來，實行靈活多變、多元化的改良模式，最大限度的提升工業(yè)抽氣逆止閥設計中各個主體的協(xié)調(diào)度。具體而言，要將工業(yè)抽氣逆止閥傳統(tǒng)的設備使用技術與新型科技智慧型檢測、試驗手段相結合，著力發(fā)揮信息技術在設備改進方面的作用，不斷提升其機械自動化的診斷水平，并引進國外先進設備開展實驗。在解決工業(yè)抽氣逆止閥現(xiàn)有故障時，要從根本上認識到故障現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，提出有效的解決方案。一方面要對工業(yè)抽氣逆止閥定期進行檢驗與維修，借助定期維護來提高其使用壽命。另一方面，還要積極推動以智能型試驗為基礎的新式閥門信息收集方式，將抽氣逆止閥故障的數(shù)據(jù)診斷與問題的探究作為一個系統(tǒng)性工程處理，在大量數(shù)據(jù)的支撐下提出可行的智能測試方法，最終實現(xiàn)推動設備改良可持續(xù)發(fā)展助力的目標。

2.2依據(jù)問題革新改良措施

要根據(jù)工業(yè)抽氣逆止閥個性化的運行方式來選擇差異化的改良措施，根據(jù)開關的靈敏度判斷合分閘的位置是否正確，通過密切觀察其是否存在斷裂分解等現(xiàn)象判斷離合系統(tǒng)是否有檢修的隱患；可以采用多樣化的抽氣逆止閥安全措施防止故障現(xiàn)象的發(fā)生；建立即時控制來實現(xiàn)閥門的保護功能；定期清洗抽氣逆止閥，來保證接觸部位作用發(fā)揮正常。要嘗試設計具有逆止和快速關閉雙重作用的新型抽氣逆止閥，通過革新設計的結構和性能來改良現(xiàn)有的抽氣逆止閥，進而不斷滿足工業(yè)領域的使用要求。新型工業(yè)抽氣逆止閥的具體改良方案如下：首先，要檢測低工業(yè)抽氣逆止閥的各項相關參數(shù)指標，在不損害設備的前提下及時準確的了解其運行狀態(tài)；其次，要結合閥門相關知識和故障檢測的基本原則，來定期定時地評價工業(yè)抽氣逆止閥的現(xiàn)行情況，對于合理規(guī)劃其使用壽命，預測其完成目標計劃的可行性具有良好的前瞻性。

2.3形成各分系統(tǒng)的互動

新型工業(yè)抽氣逆止閥的改進需要協(xié)調(diào)各個組成部分之間的關系，形成良性互動。具體而言，首先，在新型工業(yè)抽氣逆止閥材料的選擇上，要根據(jù)實際需要與設備要求選用合金等耐磨材料，在滿足閥門設計標準的基礎上，最大限度的提高材料的可靠性與安全性，為閥門的持續(xù)利用奠定基礎。其次，要發(fā)揮抽氣逆止閥中固有保護系統(tǒng)的作用，在必要時刻實現(xiàn)其對于設備的自我保護；還要充分考量離合設備的銜接效用，靈活處理抽氣逆止閥內(nèi)部關聯(lián)與分離的關系。最后，還要利用智能手段與新式設備實現(xiàn)對于工業(yè)抽氣逆止閥的保護及聯(lián)網(wǎng)控制，在切實改善當前工業(yè)抽氣逆止閥存在故障現(xiàn)狀的同時，大力發(fā)展多元化的檢測技術，實現(xiàn)對其的有效控制。

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在進行建筑剪力墻機構結構設計時，要充分考慮到設計是否符合規(guī)范要求，是否滿足實際運行的情況，在進行計算以后，把一些沒有必要的多余量刪除，計算一定要精準，多余量只能說明計算仍然缺少控制能力，在確保計算準確的情況下，有些甚至不需要看計算書或是建筑方案，這樣就可以省去一些不必要的步驟，比如說剪力墻的結構剛度不能夠過大，應該是以規(guī)定要求的樓層最小剪力系數(shù)為目標，這樣可以使計算結果接近規(guī)范限值。在布置剪力墻的時候，我們應該將它布置成雙向的，而不僅僅是單向設置，以此來形成空間的結構；尤其是對于那些抗震設計的剪力墻結構，更應該避免僅單向布置剪力墻。而將剪力墻布置成雙向結構來形成的空間結構，我們可以利用這個優(yōu)點來做些其他的設計，而且剪力墻自身對負重的能力較高，我們可以減少對材料的投資，并且減少材料本身對自然環(huán)境的污染。我們不僅達到了對剪力墻的優(yōu)化設計目的，還減少了環(huán)境的污染，這樣就符合我們原本意愿。我們這樣還可以對規(guī)范的要求更加理解，做到靈活使用，讓我們的設計更加完美。

2、剪力墻結構的優(yōu)化設計

2.1對于剪力墻結構的設計，其應沿著主軸方向雙向或多向布置。不同方向的剪力墻宜聯(lián)結在一起，應盡量拉通、對直成為工形、T形、L型等有翼緣的墻，形成一定空間結構。抗震設計時，為了使其具有有較好的空間性能，不能單向設置剪力墻。應使兩個受力方向的抗側剛度相近，剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。為了能充分利用剪力墻結構的能力，在設計時必須減輕墻體結構的自量、加大空間面積、提高剪力墻的承載力和抗側剛度等。除此之外，剪力墻的布置不能太密，使結構具有適宜的側向剛度。若側向剛度過大，不僅加大自重，還會使地震力增大。

2.2剪力墻墻段設計要求是墻體規(guī)則、豎向剛度均勻，門窗孔洞整齊，要有明確的剪力墻肢和連梁，它們之間的應力應該分布均勻，要符合目前常用的計算簡圖，避免一些剛度差異過大引起的問題。

2.3如果剪力墻較長，應先將其平均分成多個墻體，開挖孔洞，各剪力墻之間的連接部分采用弱連梁連接的方法。但值得注意的是，在進行抗震設計時，應盡量避免開挖孔洞，并且在兩個孔洞之間形成墻體肢截面高度與厚度比小于四的小墻肢。當墻厚大于小墻肢截面的四分之一時，需按框架柱設計要求對箍筋進行全高加密。

2.4當剪力墻結構平面內(nèi)的剛度和承重力較大，而平面外剛度和承載力相對較小。為了保證剪力墻平面外的穩(wěn)定性，就應控制剪力墻平面外的彎矩。

2.5剪力墻的設置能夠影響到結構的抗側剛度的大小，為避免剛度發(fā)生改變，應自下而上連續(xù)布置。但是值得注意的是，若剪力墻沿高度不連續(xù)，會對導致剪力墻結構的剛度沿高度而發(fā)生突然變化。

3、剪力墻結構優(yōu)化設計措施

3.1注重轉換層結構設計

新時期高層建筑越來越多，使用功能也是逐漸的多樣化，對于一些多功能的高層建筑來說，上下兩部分的使用功能是不一樣，因此就要考慮到轉換層的結構設計，在設計的時候，要充分的考慮到大空間的剪力墻轉換難度大，調(diào)整上下之間的剛度使之達到相互接近值，由于轉換層本身的剛度和質(zhì)量不應該大，可以通過在水平力的作用下，精確的分析轉換層位移角是否均勻，通過仔細的分析可能存在的問題，研究具體結構的內(nèi)分配問題，才能保證轉換層結構設計的完整性。

3.2優(yōu)化連梁設計

對于連梁非抗震及抗震設計，高跨比大于和小于2.5這兩種情況，規(guī)范在截面受剪承載力以及配筋這兩個方面都有明確的要求。塑性調(diào)幅可以采取以下兩種方法：①將連梁的剛度在內(nèi)力計算之前進行折減。②將連梁的彎矩與剪力的組合值在內(nèi)力計算之后再乘上一個折減系數(shù)。不管是采用哪種方法，應該確保經(jīng)過調(diào)整后連梁的彎矩、剪力設計值不得小于使用階段實際值，也不得低于設防烈度低一度的地震組合所得的彎矩設計值。防止在正常使用狀況下或者較小地震作用下產(chǎn)生裂縫，影響結構安全。另外，還必須要重視連梁的鉸接處理。

3.3底部加強部位的設計優(yōu)化

一般在進行高層剪力墻結構設計時，最底部分的高度可以獲取嵌固部位以上，墻肢總高度的十分之一和底部兩層的較大值；底部帶轉換層的高層建筑結構，其剪力墻底部加強部位的高度可取框支層加上框支層以上二層的高度及落地抗震墻肢總高度的十分之一二者的較大值。當將地下室頂板視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將發(fā)生在地上樓層，同時將影響到地下一層，此時地下一層的抗震等級不能降低，加強部位的范圍應向下延伸到地下一層，并應按規(guī)范要求在地下一層設置約束邊緣構件。

4、結束語

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1.1參數(shù)設置

本文分析母線導體通入50Hz交流電所產(chǎn)生的磁場情況．在分析的物理幾何模型中有空氣區(qū)、導磁區(qū)、導電區(qū)、永磁區(qū)等一種或多種材料，每一種材料區(qū)都必須輸入相對應的材料特性．本文主要考慮磁場強度、電流密度、能量損耗等，故只需給材料區(qū)域定義磁導率及電阻率．各材料區(qū)域對應的材料號、磁導率及電阻率．格智能劃分工具中能夠自動生成網(wǎng)格，且網(wǎng)格單元尺寸越小，網(wǎng)格劃分越細致，程序運行時間越長．這種方式適用于模型相對小，且各部分網(wǎng)格精確度要求一樣的模型中．本文主要觀察導電桿的電磁場分布等參數(shù)，若采用智能劃分會使不必細致的部位過于細致，使程序運行時間過長，甚至無法運行．因此，使用智能剖分方式和尺寸控制方式劃分網(wǎng)格．首先通過智能剖分將導電桿與其他部分剖分為兩部分，接著使用尺寸控制方式分別設置兩部分的尺寸，將導電桿的網(wǎng)格劃分單元設置為1mm，其他部分按照ANSYS默認的網(wǎng)格劃分尺寸進行劃分，從而將導電桿部分劃分密度相對細致，其余部分劃分密度相對粗糙

1.2結果與分析

母線外殼上有少許電流流過，而導電桿上的電流密度則呈現(xiàn)出不同的分布趨勢，導電桿表面的電流分布較導電桿內(nèi)側的電流分布略密集一些．單獨分析導電桿上的電流密度分布情況，導電桿電流密度矢量圖．圖中不同顏色表示不同電流密度大小，藍色最小，紅色最大．可以看出，550kV三相GIS母線導電桿上的電流密度在導電桿外側分布較密集，約為1.67×106A/m2;在導電桿內(nèi)側電流密度分布較稀疏，最小值約為9.85×105A/m2，說明電流密度分布呈現(xiàn)了集膚效應．假設電流在導電桿上是均勻分布的，則平均電流密度JS=I/S，其中I=2828A，S=π(0．042－0．032)m2，理論計算結果為1．29×107A/m2．與仿真結果對比可以得出導電桿外側電流密度大于平均電流密度，而導電桿內(nèi)側電流密度小于平均電流密度，同樣說明電流密度分布呈現(xiàn)了集膚效應，這與理論相符合．

2溫度場分析

2.1結果與分析

研究實體模型的溫升狀況，只需要觀察溫度分布效果，因此只需查看模型的溫度分布效果圖．首先將環(huán)境溫度設置為恒定溫度20℃，且設置空氣外表面作為絕熱邊界20℃，得到整體溫度分布均勻分布的熱量使整體溫度呈現(xiàn)對稱的分布，且溫度集中分布在導電桿周圍．主要原因是導電桿是電流分布最集中的部位，因此產(chǎn)生的熱量較多，散熱也較慢，而殼體與周圍電流分布較稀疏，所以溫度不是很高．整體最高溫度約為92℃，則溫升為72℃，符合行業(yè)內(nèi)規(guī)定的溫升要求(＜115℃)．導電桿內(nèi)側溫度比外側略微高1～2℃左右．主要原因是由于母線運行在三相對稱電流情況下時，電流密度呈現(xiàn)集膚效應，從而使溫度分布也遵循一樣的分布規(guī)律，即電流密度大的區(qū)域溫度較高，電流密度小的區(qū)域溫度較低．為了進一步證明集膚效應對溫度分布的影響，單獨分析550kV三相GIS母線殼體的溫度分布，殼體溫度靠近導電桿部位溫度較高，且整體溫度呈現(xiàn)兩頭向中部逐漸變低的現(xiàn)象．造成該現(xiàn)象的主要原因是由于流過導電桿的電流的的集膚效應使靠近導電桿的殼體部位溫度受到較大影響，從而導致靠近導電桿部位溫度較高

2.2電磁場與溫度場分析對比

根據(jù)電磁場仿真結果可以看出，電流的集膚效應導致導體內(nèi)部電流分布不均勻，電流靠近導體表面流動且電流密度集中在導體的外表面上．此外，電流密度的分布呈現(xiàn)左右對稱．由此設想550kV三相GIS母線整體的溫度分布應該是左右對稱結構．但是垂直結構上由于受到重力加速度及氣體熱運動的影響，會使熱空氣上升而冷空氣下降，導致下部散熱快上部散熱慢，從而使母線結構上部溫度比下部溫度高．當然導電桿仍然會由于集膚效應的影響，而使外側溫度略高于內(nèi)側溫度，但是B相導電桿的溫度會比A、C相略高，從而使殼體最高溫度對應于B相位置．為了驗證仿真結果與分析，對550kV三相GIS母線進行了溫升試驗．在環(huán)境溫度下，用調(diào)壓變壓器和大電流變壓器組成試驗回路，給三相GIS母線供給所需的工作電流，并使用銅—康銅熱電偶溫度測試法測量母線模塊的溫度．在分別通入2000A，2200A的電流時，測量母線模塊不同位置的溫度變化．試驗表明，在環(huán)境溫度為20℃時，A相溫升為59.7℃，B相溫升為58.7℃，C相為62.3℃，B相導電桿的溫度比A、C相低，與仿真結果有一定的差異．通過將仿真結果與試驗數(shù)據(jù)進行對比分析，可以看出兩者存在一定的誤差．造成該誤差的原因，首先是在仿真分析中，將環(huán)境溫度設置在恒定溫度20℃，而在試驗中環(huán)境溫度并不會一直穩(wěn)定在20℃;其次是在做溫度場仿真分析時，沒有考慮風速對溫度的影響，從而使仿真結果比試驗所測溫升略高．但是仿真結果中導電桿的溫度分布規(guī)律及整體的溫度范圍與溫度場分析理論上相符合，說明使用ANSYS有限元分析軟件對550kV三相GIS母線進行溫度場分析是有效的．

3優(yōu)化設計

影響550kV三相GIS母線溫升的因素有許多，比如導電桿的橫截面積、封閉母線的金屬外殼厚度都會對母線的散熱造成一定的影響，母線的材質(zhì)會影響母線的電阻值，進而影響溫升．以母線外殼厚度作為優(yōu)化參數(shù)．在尺寸設置中選擇母線外殼厚度作為分析對象，添加優(yōu)化模塊，設置待優(yōu)化的參數(shù)和優(yōu)化范圍，得出優(yōu)化結果，當母線外殼外徑為0.258m(即外殼厚度為8mm)時，導電桿的溫度為87.57℃，而當外殼厚度大于8mm(即外殼外徑大于0.258m)時，導電桿溫度有所上升，當外殼厚度小于8mm(即外殼外徑小于0.258m)的時，導電桿的溫度有所減少．以導電桿橫截面積作為優(yōu)化參數(shù)，隨著導電桿的半徑增加，導電桿的溫升逐漸降低．根據(jù)R=ρl/s，增大導電桿半徑，即增大導電桿的橫截面積，降低了母線電阻值，加大自然對流換熱空間，使得大電流流過母線的時候的發(fā)熱減少，加快其散熱，因此母線溫升也就隨之減少．母線整體溫度場（銅合金）Fig.6Overalltemperaturefieldofthebus(copperalloy)可以看出母線的溫升有了明顯的降低．銅的電阻率比鋁小，用銅材料制作母線，因其電阻較鋁制的小，根據(jù)發(fā)熱公式P=I2R可以知道，其發(fā)熱損耗也將比鋁制母線的發(fā)熱損耗?。?/p>

4結論

1)基于電磁學理論，建立550kV三相GIS母線三維電磁場有限元模型，施加對稱三相電流，進行求解分析電流密度．結果表明，550kV三相GIS母線的電流密度分布呈現(xiàn)明顯的集膚效應．

2)根據(jù)熱力學理論，建立550kV三相GIS母線三維穩(wěn)態(tài)有限元模型，施加平均分布的能量，求解觀察溫度分布．結果表明，平均分布的能量使母線導電桿溫度內(nèi)側比外側略高2℃．殼體上靠近導電桿部位溫度較高．