第一篇:关于飞机复合材料损复的研究(定稿)
关于飞机复合材料损复的研究
摘 要:飞机用的复合材料对飞机的各种性能都有很重要的作用,复合材料的损害会对飞机有很大的影响,譬如:脱胶、蜂窝夹芯板脱层、分层、表面的氧化、表面鼓泡等等,这些问题的出现会影响飞机的正常运行。因此修复这些问题就变的很重要了,机械连接修理、胶接修理和机械-胶混合连接,这些都是很重要的修复方式,飞机复合材料对飞机的运行安全很重要,所以,必须要好好关注这个问题。
关键词:飞机复合材料;损伤;修复
随者科技的进步,航天技术的飞速发展,飞机已经变成了我们很普遍的交通工具。由于复合材料具有轻质量、高硬度、可塑性好等优点,所以成了飞机材料的必然之选。但随着使用时间的长久和出现的小事故,使得复合材料受损,飞机上复合材料的受损是非常严重的问题,对飞机的安全有很大的影响。飞机受损后,就得修复,科技的发展已经解决了这些问题,这将使得我们有一个更加安全、和谐的飞行环境。飞机复合材料的受损分析
1.1 简述飞机复合材料受损后的后果
飞机是高科技产品中的姣姣者,在现在这个科技发达的时代,飞机无疑体现了它最大的价值,它的地位也早已经固定,不能更改。但是,随着飞机使用时间的长久,或者其它的各种小意外,飞机上的复合材料就会受到各种不同的影响或者损伤,有时这些复合材料受损的部分小,甚至不能用肉眼看到,但是,绝对不能掉以轻心,因为,很多的飞机事故问题就是出现在小问题上,严重的会导致机毁人亡,轻则的也会使飞机被迫降落。飞机是迄今为止最大的运输器械,已经被普遍运用于各种运输,因为它具有速度快、舒适、高效等优势。在运输的时候,飞机不仅仅运输人,还有其他的贵重物品,价值都是无法估计的一个中型客机的价值就已经很高了,是国家的财产,是不能凭空产生的。飞机复合材料的受损,是一个不可忽略的问题,因为它让飞机出事,后果就不是我们能想到的,机毁人亡的惨剧,是我们最不想看到的,所以,重视起飞机复合材料的问题就是很重要的了。
1.2 判断飞机复合材料受损的程度
飞机受损伤是不可避免的,在受损伤的过程中,飞机上的复合材料就会有相应的损伤,因为不同的事件就会有不同的损伤,所以,飞机复合材料受损就会有轻重之分,这就是飞机复合材料受损的程度,在进行飞机复合材料的修复前,我们一般会对飞机进行受损程度分析的,一般情况下分为以下几个方面:(1)如果两个或多个损伤区域靠得很近,则它们应视为一个整体的损伤区域;(2)结构按其重要性不同,分成不同的结构区域,如果两个损伤分属不同的结构区域,又要按一个损伤考虑,则应按要求较高一些结构区域规定的方法进行修理;(3)如果一个损伤区域横跨两个结构区域,也要按要求较高一些的结构区域规定的方法进行修理;(4)两个相邻区域损伤修补的铺层不能重叠,如果没有特别指出,修补完成后其间必须有5mm的间隙。根据这些不同的受损程度,我们就会对飞机的复合材料进行更加精密的修复,这也是飞机复合材料受损程度划分的一个重要原因。
1.3 飞机复合材料受损的各种状况及原因
在飞机经过长时间的运行后,飞机上的复合材料是会有受损的情况的,在受损的情况下,飞机飞行就会面临严峻的安全问题,我们在飞机上,经常遇到的飞机复合材料受损的情况有很多,譬如:空隙、分层、脱胶、表面氧化、划痕、腐蚀坑、鼓泡、边缘受损等,这些都是会对飞机正常运行很严重的影响的。因此就分析一下,这些状况出现的原因。空隙是常见的飞机复合材料出现的问题,它的形成主要是在制造的时候,固化过程控制不好;分层也是一个常出现的问题,其原因可能是混入了脱模剂或者成型或制孔时的缺陷形成分层;表面氧化是常出现的对飞机有很大影响的问题,可能是雷击、发热、受到严重伤害的时候,导致飞机表面的复合材料经行了化学反应,使其氧化导致复合材料损坏了;边缘受损就是在飞机飞行的时候,受到了撞击,或者维修部门在拆卸等操作中的失误,这些失误就使得飞机的复合材料的边缘受损,使其变得不再密封;飞机复合材料的受损形式各种各样,其原因也是各不相同的,所以,我们要仔细检查,不能马虎,使我们的飞机能更加的安全。飞机复合材料修复的研究
2.1 浅析飞机复合材料修复的重要性
飞机的安全性是现在社会主要关注的问题,因为飞机以及飞机运输的货物都价值不菲,除此之外,飞机作为现在最流行的交通工具,是人群高度密集的地方,在进行飞机客运的时候,都是存在危险几率的。那么,当飞机上的复合材料受损后,飞机在运行的过程中,所受的风险就会增大很多,由此可见,修复受损的飞机复合材料是多么的重要。修复飞机的复合材料是对飞机乘客的负责,是对顾客托运物品的承诺,所以,修复受损的飞机复合材料就很重要了。
2.2 飞机复合材料修复的发展
飞机是现今最热门的话题,是人们茶后的话点,可他们大都是只知道现今飞机的辉煌,而不了解飞机刚出现的窘境。在飞机刚出现的时候,由于运用了当时最新的科技产品-复合材料,使飞机成功的改革,飞机的时代提前到来了。但随着时间的推移,复合材料在运用的时间长久之后,就会出现损害,甚至发现,有几起的飞机坠毁事件就是由于飞机复合材料的损害而引起的,由于当时复合材料的刚出世,使得修复问题遇到了很大的阻碍,不过,随着科技时代的到来和专家们不懈的努力,这些问题都得到了很好的解决,使得我们的飞机旅行,变得更加舒适、开心。
2.3 飞机复合材料修复的方法介绍
飞机复合材料的受损是现如今飞机最常见的问题,它是我们不能轻易忽略的问题,所以,修复飞机上的复合材料这个问题就变得尤为重要。飞机复合材料修复的方法主要有:(1)机械连接修理:这是一种比较简单的方法,就是把复合材料用连接物连接在受损的部位,其最大的缺点就是会影响原有的结构,使得结构恶化的快速。(2)胶接修理法:这是一种比较先进的修复方法,对复合材料的影响较小,是现在常用的好方法。(3)贴补修理法:这是一种在任务急、时间紧的条件下进行的修补的方式,就是在受损的部分进行补贴一些材料,来暂时修复受损的部分。结束语
在现代这个高科技的时代,飞机已经是这个时代的宠儿了,作为时代的宠儿,飞机充分的体现出了自己最有价值的一面,但同时,在有利就有弊的原则下,飞机就出现了很严重的问题,飞机上的复合材料在经过时间的磨砺,已经变得受损,不再能提供安全的飞行环境了,反而会影响飞机的安全,使得飞机出现各种各样的危险,但科技发展已经解决了这些问题,使我们的航空旅行变得更加安全、舒适。
参考文献
[1]杜龙,万建平.复合材料损伤及结构修理技术[J].教练机,2012(12).[2]王文涛.浅析飞机复合材料结构修理技术[J].科技风,2013(12).[3]刘军.浅析飞机复合材料结构修理技术[J].科技创新与应用,2014(30).
第二篇:我国复合材料力学研究与教学的先驱之一
我国复合材料力学研究与教学的先驱之一
下一页 1 2 周履(1917—),结构力学和固体力学家。长期从事复合材料结构力学和弹塑性理论的教学与研究工作。在复合材料叠层板的弯曲和屈曲分析的研究工作中作出了贡献。
周履,1917年4月30日出生于浙江省湖州县的一个书香之家。祖父是清朝举人,担任过地方官员和驻奥地利外交官员,做官时重视兴修水利,所筑堤坝被称为“周公堤”。父亲周宗清早年留学德国,攻读医学,是个反帝爱国、进步的无党派知识分子。母亲王宗浈,支持并参与周宗琦的爱国进步活动,曾经亲自给新四军送过药品。受家庭的熏陶,周履青少年时就喜爱读书,养成了勤奋好学、刻苦钻研的习惯。1934年,他以全校第一名的成绩考入上海交通大学土木系。毕业后留校担任助教。1942年上海沦陷,日本侵略军进驻租界,周履不愿过亡国奴的生活,遂只身离家转赴内地,到重庆綦江铁路工程处任帮工程师,在农村工地的艰苦条件下为抗日战争效力。后来,他抱着“科学救国”的幻想,于1944年底赴美国康奈尔大学进修。他选修的课程之多,使他的导师都无法理解地惊问道:“你不要命啦!”1946年,他仅用一年时间获得工学硕士学位。当时正值抗战胜利,他以为国家富强有望,毅然放弃了攻读博士学位的奖学金机会,怀着满腔的爱国热忱,返回祖国,在上海市工务局技术室担任技士。但是当时社会政治腐败,经济崩溃,民不聊生,使周履痛感知识分子仍然报国无门。1947年,他再度赴美国康奈尔大学深造。1950年,他获得工学博士学位,并在麻省波士顿市杰克逊·摩兰德工程咨询公司任工程师。
中华人民共和国成立后,祖国人民生活安定、经济建设突飞猛进的消息使他十分激动,加上父母及其他亲友的宣传动员,重新燃起了周履的报国心、爱国情,他于1951年重返祖国,历任岭南大学和华南理工大学(原华南工学院)教授至今。
回国后,周履亲身体验到祖国建设迫切需要人才,因而将其全部精力都投入到祖国的高等教育事业和科学研究工作中去。1954年,他组建了结构力学教研组,并着力抓教学法建设,编写讲义、指导青年教师、健全试讲制度等,使教学工作日益走上正轨。他十分重视师资队伍的建设,亲自为中、青年教师举办多期学术讲座。1956年,他率先招收副博士研究生,促进了土木系学术水平的提高。在教学工作中,周履以其一丝不苟、诲人不倦的精神赢得了广大学生和中青年教师的爱戴,因此于1956和1958年两度被评选为广东省教育先进工作者。1960年,华南工学院成立数学力学系,周履调任该系结构力学教研组主任,后任系副主任。他根据土木系的成功经验,为应用力学专业师资队伍的建设作出了新的贡献。
周履一贯主张大学教师既要担任教学,也要从事科学研究,并以自己的实际行动作出了表率。50年代,他在担任繁重的教学任务之余,积极研究结构设计,并以其思想活跃、见解独到,深受同行们的赞誉。例如,针对当时结构力学界对“力矩分配法”的过份崇拜,周履正确地评价了该方法在学术上的地位,指出它实质上是数学中的迭代逼近法,而在运算时赋予了直观的物理概念,使工程人员易于掌握。他认为,对古人和洋人的好的东西是应该学习的,但不要盲目崇拜,以至迷信。50年代后期,为适应我国大规模经济建设的需要,寻求更合理的设计理论,周履把科研方向转移到塑性理论方面,是我国最早从事塑性力学研究的学者之一。70年代末,他根据国家科技发展规划,承担了复合材料力学这个新课题。他主持建立研究室,组织培养研究梯队,筹建中国力学学会复合材料专业组,多次参与筹备国际和全国性学术会议,在宣传和推动我国复合材料的研究方面起了带头作用。1963年1月,周履遭歹徒袭击,大脑受重伤,留下后遗症,且体质孱弱,慢性疾病不断。几十年来,他在与病魔的顽强抗争中坚持带病工作,依然为寻求更合理的设计理论和推进我国复合材料力学的研究做了大量工作。
寻求更合理的设计理论
早在美国学习时期,周履对土木工程和结构力学就有很深的造诣。40年代末,随着厚壁结构在工业建筑中的使用增多和大型块件的兴起,作为结构单元之一的深梁引起了工程界巨大的兴趣,正在攻读博士学位的周履也注意到了这一研究动向。
深梁一般可分三类:受周期荷重作用的无限长梁、受非周期荷重作用的无限长梁和有限长深梁。前两类问题可用傅立叶级数和傅立叶积分求解,第三类问题的求解比较困难,当时还甚少研究,原因是不易满足所有边界条件。周履在《深梁的分析》一文中采用了应变能方法,用两个应力函数相叠加求得了有限长深梁的应力公式,画出了曲线,并和有限差分法以及经典梁理论进行了对比,这在当时条件下,是属于首创性的工作,有较大的理论和使用价值。
后来,他又在美国《土木工程》学报上发表了《深梁中的应力》一文,按弹性平面应力问题给出了各类荷载作用下分布的数值解。这对当时结构工程界深入了解深梁的特征和指导设计起了很大的作用。美国土木工程协会于1953年2月对这篇论文进行了讨论,还出版了讨论文选。当时有些著名教授如M.古兹曼(Guzman)和J.路易塞尼(Luisoni)亦参加了讨论,并给予了它很高的评价,认为单跨深梁的分析是一个困难问题,作者的差分解是相当成功的,与光弹性实验比较,当高跨比为1时,跨中截面最大弯曲应力的误差不超过20%。周履在这篇论文中列出的数据和图表,已为后人引为设计依据。
为了适应我国大规模经济建设的需要,寻求更合理的设计理论,从1954年开始,周履把研究的主攻方向移到塑性理论方面。当时,我国全面学习苏联,在钢筋混凝土和钢结构设计等方面都部分采用了按极限状态计算的方法。为了适应工程实际的需要,周履努力学习塑性力学,研究了大量的资料。他通过举办讲座,积极宣传和推行极限设计理论,向中青年教师介绍了这一领域中重要作者的工作。
1956年,周履在校庆报告会上作了“塑性理论中的极限定理及其应用”的报告。这是一篇很有意义的综述报告,引起工程界极大的关注,被国家建委主编的《经验报导》杂志所刊用。后来,他又参加了《土木工程》学报关于《杆件系统中极限荷重的计算》一文的讨论。他在讨论文章中阐明的观点得到作者李立和同行们的好评。
1956年,周履出席了全国第一届力学大会。这一年,他首次招收了副博士研究生。根据高等教育部规划的分工,他与清华大学一道率先研究薄壳理论和推广薄壳结构设计。为了给研究生和年轻教师打基础,他主讲了В.З.符拉索夫(Власов)专著《薄壳理论及其在工程中的应用》一书。他对该书许多公式都认真推导,发现了不少错误或刊误之处。有人评论说:“国内还很少有人像周先生这样仔细地钻研这本巨著。”
率先研究复合材料力学
1978年,周履应教育部科技局的邀请,参加了教育部理论与应用力学规划会议,接着又参加了全国的力学规划会议。国家宏伟的发展规划给周履以巨大的鼓舞。他放弃了原已准备申报的研究项目,承担了新兴学科复合材料力学的研究。当时,我国虽在玻璃钢方面的研究已有相当的基础,但在复合材料力学领域几乎还是未开垦的“生荒地”,既缺乏资料、设备,也缺乏受过这方面训练的人才。周履认识到这一学科的研究对我国四个现代化建设的重要意义,立志组织队伍攻克这一科学难关。在学院领导的关心和支持下,他主持筹建研究室。通过国外亲友,他个人订阅了几种国外期刊和书籍,提供并指导研究室的同志们学习。他不顾自己身体多病,亲自为大家讲授“张量分析”和“复合材料细观力学”,为以后的研究打下了较好的基础。
1980年3月,根据中美文化交流协定,他受教育部委托,聘请美国南方大学R.M.琼斯(Jones)教授来华讲学和交流,组织了我国复合材料力学第一次大规模的学术活动。5月,他又邀请美国复合材料首席科学家、美国复合材料杂志主编蔡伟伦教授访华,进行了更进一步的学术座谈,同时邀集了国内部分单位代表进行商讨,组织与协调我国复合材料力学的研究工作。在王震鸣的建议下,周履与中国科学院力学研究所、上海交通大学、大连工学院等单位磋商并发起筹建中国力学学会固体力学委员会复合材料力学专业组,经批准,周履担任了专业组第一任组长。
周履认识到,复合材料的发展必须与有关学科相互渗透、相互促进,因此,他积极推动各种联合形式的国内、国际学术交流。为了联合活动,他担任了中国航空学会复合材料专业委员会的副主任委员。通过中国航空学会、中国力学学会、中国宇航学会的共同努力,从1980年起,我国定期举行全国复合材料学术会议,迄今已举行了6届全国性的和2次国际大型学术交流会。近年,他又参与筹建了中国复合材料学会,并当选为副理事长。
身为教育工作者的周履,深知培养人才对发展科研事业的重要性。他在研究室内建立并坚持定期进行学术讨论的制度,精心指导和培养研究梯队。他在我国率先招收了复合材料力学方面的硕士研究生。1980年7月,他接受教育部干部局的聘请,委托范赋群为全国力学讲习班首次开设复合材料力学课程,并出版了《复合材料力学通讯》内部交流资料,达到了宣传、普及的效果。为满足本科生和研究生教学需要,他应高等教育出版社之约,与范赋群合作撰著了《复合材料力学》教材。该书较系统地反映了周履等人对复合材料力学中一些基本问题的看法,其中并包含有作者们的研究成果。
鉴于复合材料力学是一门新兴学科,许多基本理论问题有待继续发展。譬如,现有的复合材料细观统计断裂理论,实质上是套用了最弱环统计链式模型。它无法描述真实复合材料的非自相似随机扩展的破坏方式。周履及其同事们创立了随机扩大临界核、亚临界核理论,用统计断裂力学的方法定量地描述了复合材料的多种形式的就位强度。这一工作被同行们认为是突破了现有的理论构架,可望获得更进一步的发展。又如,现有的结构临界力的线性理论,用于求解具有几何和或物理耦合变形的复合材料结构,有时会得出不真实的结果。这一问题已为国内外学者所注意。周履及合作者们在指出问题的同时,提出了“非线性-耦合前屈曲二级线性-一级线性”的临界力理论,将后屈曲理论转移到了前屈曲,并可给出满意的结果。
周履在注重复合材料力学基本理论研究的同时,还十分重视对求解方法的研究。1980年,在全国第一届计算力学学术讨论会上,周履应大会主席钱令希之邀,作了《复合材料力学分析的有限元法及计算机化简介》的综述报告。在这篇报告中,他强调了复合材料的特点,介绍了复合材料细观和叠层分析的有限元方法,以及叠层破坏的宏观分析,他强调指出了计算机在复合材料力学分析与计算中的重要性。这是我国计算力学领域中涉及复合材料最早的一篇综述报告。
在《双模量复合材料十字叠层矩形薄板的弯曲》一文中,作者们首次成功地将加权残数法用于双模量复合材料,表明了该方法用于双模量材料的可行性及该文所用试函数的有效性。该文发表后,有关评论认为“用加权残数法分析层合板弯曲问题已基本上解决了”;该文内容被收入有关加权残数法的专著;其方法后来被引用到厚板问题、热应力问题及叠层扁壳的弯曲问题。下一页 1 2
第三篇:飞机系统与附件课程教学改革研究论文
飞机机电维修专业主要培养从事民用航空飞机机体、飞机动力装置和飞机电气系统维护生产第一线高技能人才。《飞机系统与附件》课程是飞机机电维修专业的核心专业课程。根据民航飞机系统维护第一线工作岗位实际需求以及目前国内机型的配比情况,该课程选择波音737C L飞机为教学载体,内容涉及七个主要的飞机系统,由理论教学、校内实训两个环节所组成。该课程的培养目标:让学生掌握波音737C L的飞机主要系统与附件结构及工作原理,具备维护波音737C L及其他相近机型的能力,培养良好的职业道德,培养科学、诚信、严谨的工作态度和较强的安全、质量、效率及环保意识。
1课程教学实施过程中存在的问题
《飞机系统与附件》课程是一门极具民航机务特色的课程,从历年来的教学实施过程来看,大多数学生都认为收获很大,该课程很有针对性,为日后的工作和获取机务维修执照、机型执照都打下了很好的基础。但也存在着以下几点问题:
1.1知识综合性强。本课程设置在三年级的第二学期,要求学生已经学过专业英语、飞行技术基础、飞机构造、燃气涡轮发动机基础等课程。由于学生对前期所学的理论知识掌握不牢,导致在本课程的学习过程中觉得阻力重重。
1.2内容广。本课程所涵盖波音737C L飞机的七大系统,所涉及的知识点非常之多。如何有效地将知识点整理和归类,使其更具有系统性、连贯性,是不少学生在学习过程中的常见问题。
1.3随着现代民航业的高速发展,大量新机型的涌现,单一机型的学习已很难满足行业的需求。
1.4由于校内实训条件的限制,目前所开发的具有针对性的实训项目有限,无法完全做到理论教学和实操训练的一一对应。
1.5考核机制单一化、考核内容比较简单、考核方式仅是教师简单打分,缺乏具体细致的考核标准。学生只知道分数,却无法知道自己究竟是哪些方面需要改进。
2教学改革探索
针对《飞机系统与附件》课程教学实施过程所存在的问题,提出几点意见:
2.1创建教学情境。本课程的教师团队成员到飞机维修企业进行调研和实习,与行业团队成员一起对飞机维修职业岗位进行分析,了解企业典型工作任务和工作过程。由于生产工作任务毕竟不同于教学环节,不能直接应用于教学过程,所以课程设计团队选取紧扣教学目标的工作情境并结合行业标准创建教学情境。在教学情境的设计上,考虑能力培养的过程性,由简单到复杂,由单一到综合,每个学习情景下都有若干个子情境,而每个子情境下又有若干个任务,符合学生的认知规律。
2.2任务导向的教学模式。实施工学交替,任务引领教学,教、学、做一体化的教学模式。课堂教学,系统、全面地介绍波音737C L飞机系统的理论知识;现场教学,加深学生对系统附件的结构、位置及工作原理的认识和理解;实践教学,掌握飞机维护技能及培养分析问题、排故能力。通过完成任务的需求来学习基本知识和技能。
2.3型差异教学。为了使教学反映当代最新的民用航空技术,在教学过程中补充介绍的内容所涉及的知识点涵盖了波音737N G、波音787,空客330,380等最新民航机型的专业知识。将各类机型的知识点提取出来,加以整合。通过机型差异学习,扩大学生的知识面,适应生产单位对不同机型飞机维护知识的需求,也为学生在今后的工作岗位上维护不同机型飞机提供了可持续发展的潜力。
2.4采用多媒体教学手段。本课程紧密联系工程应用,为了弥补目前实训条件的限制,在实际教学中采用了大量多媒体课件。本课程的教师团队开发了大量的多媒体教学课件。相比于实际航材的演示,多媒体课件不但可以演示系统内部的变化、演示系统与系统之间的相互动作、模拟实际工作中的排故过程。不但降低了成本,而且还可以获得更好的演示效果。
2.5建立多元化的考核模式。传统的考核方式以分数为标准,以卷面成绩为依据,无视学生的个体差异,考核环节理论与实践分离,偏离职业教育人才培养目标。为此,课程考核需要从多个方面进行改革,采取灵活多样的考核方式,改善考核评价分值比例。本课程考核形式包括以下几方面:书面考核40%(7次测验+期末考试)、实际操作考核4 0 %(实做+口礴和平时表现2 0 0/a(学习态度+团队合作情况+机务作风),注重对学习过程的考察,注重对学生能力的考察,包括学生应用知识解决问题的能力、创造性思维能力以及学习能力。
3教学案例
下面是实际教学过程中所使用的一个情境“利用加油系统对飞机油箱进行加注”。该情境由浅到深可以分解为四个任务:①利用压力加油系统加油;②压力加油系统失效,如何完成做?(利用重力加油系统完成);③分析压力加油系统失败的原因;④如何将故障排除。这一系列任务的完成需要用到加油系统的组成、工作原理、勤务、故障分析、手册查找、附件拆装操作等知识。
在任务实施的过程中,将学生们分成几组,分别承担生产计划员、技术机械员、工程师、检验员、工段长等职责,模拟维修厂实际工作过程。由生产科下发工卡,技术科提供维护手册和技术支持,通过讨论将任务分解,由工段长及组员协作完成。老师充当经理的角色对工作任务做出评价。老师再作为培训讲师讲解完成任务所必要的知识和完成任务正确的实施方法。在完成任务后,将知识点纵向展开,针对性的介绍波音737N G系列飞机燃油系统的发展,并与空客330飞机的燃油系统进行横向对比。通过对知识点的扩展,扩大学生的知识面;通过任务实施,有效帮助学生梳理所学知识,使学生在获得成就感的同时,产生一种学习的欲望;不断细化的考核标准,也促使着学生更加积极的参与教学互动。
4结束语
《飞机系统与附件》是一门岗位针对性极强的课程,依据行业标准进行课程改革,为学生的专业技能培养提供有力保障。将行业标准与任务导向教学模式有机结合,使学习面向实际的机务维修的工作。经过几年的教学实践表明,通过上述的教改措施,有效地帮助学生梳理各学科及本课程的知识点,培养了学生发散思维和横向思维,学生的学习成绩与综合能力都比以往学生有较大提高,从而更易使其形成正确的职业素质。但是如何使得学生真正能够“零距离”接近目标岗位,还有待于在今后的教学过程中进一步将教学情境细化,开发更多的具有针对性的实训项目,校企结合,加大校外实训基地的建设,构建理论实践一体化实训基地。
第四篇:影响线损的因素及降损方法研究
影响线损的因素及降损方法研究
摘 要:在建设节约型社会过程中,供电企业的重点工作就是降低线损率。作为一项管理水平的重点综合性指标,供电企业全力研究降损方法,以提高经济效益和社会效益。文章从技术和管理两方面对影响线损的因素进行了分析,并从从加强电网建设和设备管理、加强电网经济运行、加强营销管理三个方面提出降损的措施,在供电企业的降损工作中具有较大的使用参考价值。
关键词:线损;电网规划;经济运行;降损节能;检修质量
中图分类号:TM714.3 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0101-02
线损是指电能在输、变、配等环节中,变压器、线路、电容器、电抗器等设备产生的损耗,是衡量供电企业经济技术管理水平的重要指标之一。其主要可以分为技术损耗和管理损耗两类。技术损耗即为你理论损耗,是电力系统中设备自身造成的不可避免的损耗,可以通过设备参数进行理论计算得到损耗的数值。管理损耗是指供电企业在营销过程中,由于抄表、偷电、漏电等人为因素造成的损耗。而统计损耗为供电企业供售电量差值,即理论线损与管理线损之和。影响线损的技术因素
1.1 电网规划与建设
电网是一个逐渐建设的过程,电网的布局以及设备在不断完善,以满足生活和经济对电力的需求。目前,建造坚强电网成为共识,即建设经济、高效的电网,在电网规划过程中,要践行节能降损的理念,优化电网结构,升级电力设备。根基电力市场的变化,跟踪计算电网结构阐述,进行经济技术评估,针对薄弱环节采取技术改造,提高经济效益,降低电能损耗。
1.2 电网经济运行状态
电网经济运行是在满足电力需求的前提下,优化行动计算,合理灵活调度电网功率潮流,使线路以及变压器处于经济运行状态,降低电网的有功损耗和无功损耗。而电网结构非常复杂,运行方式不断变化,对电网潮流实时计算和分析,确保运行方式变化后电网仍处于经济运行状态。就地无功补偿,提高功率因素,降低电压损失,改善电能质量,使各变电站处于最合理经济运行状态。
1.3 降损节能技术
随着科技的进步,有越来越多的节能型设备可以选择。例如使用节能型变压器,能有效降低铁损;使用节能型电容器或绝缘导线,在配电网中能够有效降低泄漏电流。通过对节能设备的使用,能够有效减少电能损耗。影响线损的管理因素
2.1 设备检修质量
电力设备的运行状态与线损密切相关,做好设备的检修工作。及时处理设备故障和安全隐患,能够降低事故跳闸;及时清洁绝缘子,减少爬电造成的损耗;合理安全检修计划,缩短检修时间,以降低在一台设备停运时,其余变压器重载造成的损耗。
2.2 高精度计量装置的安装和维护
使用高精度计量装置,能够提高线损统计数据的准确度。在计量管理工作中,根据规范按周期轮校轮换电能表,替换老式计量装置,使用误差小、表损低的电子式电能表。利用自动化抄表系统,减少人为因素造成的抄表数据误差。及时排查计量装置故障,降低计量错误导致的管理损耗。
2.3 电量核抄质量
由于存在供、售电量抄记时间不同步,在统计线路损耗过程中会造成数据失真,甚至可能出现负线损,对线损分析造成干扰,提高电量核抄质量,尽量减少不同步率,保证电能损耗统计的及时率和准确度,降低核抄过程对线损统计的影响。
2.4 偷电漏电
偷电漏电行为直接降低了电力企业的经济效益,提高了线损,对电力设备、线路以及人员安全都造成严重危害。查处偷电漏电行为是供电企业的重要工作之一。降损方法研究
3.1 加强电网建设和设备管理
在电网规划和建设过程中,要有针对性的将电网结构优化,提高电力设备健康水平,提高线路参数,合理将理论线损控制在合理。经济区间。对于我局,部分低压电网还十分薄弱,亟需对其进行改造,以降低线路损耗。做好电力负荷短期。中期、长期预测工作,用于合理电网规划。特别是短期预测直接关系到近期电网建设和改造工作,因此务必精确。加大低压电网改造力度,提高低压电网线路健康水平。优化电网结构,根据负荷密度合理设置供电半径,一般情况下,110 kV线路供电半径为 150 km,35 kV线路供电半径为40 km。而10 kV线路的供电半径,见表1。对配变按照容量小、布点密、半径小的原则进行建设和改造。合理选择导线截面积,使线路通过经济电流密度。采用新型长寿命计量表,提高计量精确度。
3.2 加强电网经济运行
对于配电变压器,按计划对负荷进行监测,掌握配变负荷情况,改接负荷以及调整配变分接头,使三相负荷趋于平衡,提高配变工作效率。对容量、负载不匹配的配电变压器,进行互相调换,改善三相不平衡情况。对于长期轻载运行的变压器降低其容量,对于长期过载运行的配变增大其容量。
对于无功补偿装置,要加强无功补偿的计算和分析工作,采取多种方式在线路进行集中补偿,在变压器随器补偿,在大用户处就地补偿。补偿过程根据无功功率大小自动投切为主,同时要避免频繁投切。
对电力需求侧进行管理,让大用户在高峰让电,实现削峰填谷,降低负荷峰谷差,优化负荷曲线。
3.3 加强营销管理
对电能计量装置入库质量、检验质量、安装质量、运行维护质量进行控制,加强抄表数据的准确率和及时率。加强反窃电的宣传和用电检查力度,及时发现窃电行为,规范计量装置的安装,采用防窃电的计量箱,增加群众反窃电的积极性。结 语
线损率是一项重要的经济技术指标,综合体现了供电企业的管理水平。线损管理可以降低企业的运行成本,提高了经济效益,供电企业要采取有效的技术措施和管理措施,不断优化线损管理。本文对影响线损的技术因素进行了分析,从加强电网建设和设备管理、加强电网经济运行、加强营销管理三个方面有针对性地提出了几点建议,对改进线损管理具有较强的指导意义。
参考文献:
[1] 陈芳,张利,韩学山,等.配电网线损概率评估及应用[J].电力系统保护与 控制,2014,(13).[2] 付学谦,陈皓勇.平均电流损耗时间法在配网线损计算中的应用[J].电 工技术学报,2015,(12).[3] 董楠,杨柳,吴鸿亮,等.地区电网理论线损计算需求数据合成方法研究 [J].电力系统保护与控制,2015,(9).[4] 刘健,段?Z靓.配电网极限线损分析及降损措施优化[J].电力系统保护 与控制,2013,(12).[5] 李健,林声宏,肖勇,等.分布式电源对低压配电网线损影响的研究[J].电 器与能效管理技术,2015,(5).[6] 张巧霞,畅刚.配电网线损计算方法及其适用性分析[J].中国农村水利 水电,2015,(5).[7] 张恺凯,杨秀媛,卜从容,等.基于负荷实测的配电网理论线损分析及降 损对策[J].中国电机工程学报,2013,(Z1).[8] 谢柏林.计量自动化在线损异常中的应用探讨[J].中国高新技术企业,2015,(20).[9] 程燕,韩美歧.浅谈如何降低线损异常率[J].科学导报,2015,(20).[10] 陈振华.浅谈降低线损的技术措施和管理措施[J].中国高新技术企
业,2015,(19).
第五篇:海底输气复合管道焊接工艺研究论文
1焊丝材料选择
选择焊丝,不但要考虑焊接形式对焊接材料的要求,更重要的是要考虑焊丝熔融后和管材母体材料的熔合后的内部晶像组织结构,从而显现出最终需要的焊道的机械性能。尤其对于复合管道而言,又要同时考虑焊丝与两种不同机体的管材焊接后的焊道机械性能,焊丝的选择则显得尤为重要。
1)Incoloy625合金与X65钢的化学成分差别很大。在焊接时,合理选择两种合金过渡层的焊接材料非常重要。考虑到合金成分的稀释问题,应尽量使用合金成分含量高的焊接材料,同时应尽量使用浅熔深的焊接方法和操作要领,避免合金的进一步稀释。
2)S和Si等杂质在Incoloy625合金的焊缝金属中容易偏析。S和Ni形成Ni-NiS低熔点共晶,在焊缝金属凝固过程中,这种低熔点共晶在晶间形成一层液态薄膜,在焊接应力的作用下可能形成晶间裂纹。焊接过程中Si和O等形成复杂的硅酸盐,在晶界形成一层脆的硅酸盐薄膜,在焊缝金属凝固过程中或凝固后的高温区,形成高温低塑性裂纹。
3)Incoloy625合金与X65级钢在力学性能和物理性能上存在着较大的差异。导热率不同,会改变焊接时的温度场分布,从而改变焊缝的结晶条件。导热率大的金属首先冷却、结晶,造成焊缝成分和组织的不均匀性;导热性差,焊接热量不易通过传导而散出,焊接熔池容易过热,造成室温显微组织晶粒粗大,使晶间夹层增厚,减弱了晶间结合力,延长了焊缝金属的凝固时间,助长了热裂纹的形成。Incoloy625合金与X65级钢的导热率有7倍以上的差别,从而使得这种趋势变得更加明显。
4)Incoloy625合金与X65级钢的线膨胀系数不同。焊接时由于焊接热循环的作用,在这两种合金内部产生交变的加热和冷却,加之这两种合金热膨胀的量和冷却时收缩的量差别较大,会在接头处产生较大的焊接残余应力。
5)Incoloy625合金与X65级钢的磁性不同,一种无磁性,一种有磁性。在焊接时,由于两种材料的磁性不同,容易造成电弧磁偏吹,从而使焊缝成形变差,甚至会造成焊缝夹渣、未熔合等焊接缺陷,影响焊接质量。
6)对于Incoloy625合金及其他的奥氏体不锈钢来说,在450~850℃高温持续服役的过程中存在发生晶间腐蚀的可能性,所以应将焊接时的层间温度控制在合理范围以内,减少t8/5的时间(800℃-500℃冷却需要的时间),减少影响焊接接头性能的因素。而对于X65级钢而言,过快的冷却速度容易产生脆硬性组织,在焊接接头过热区的局部产生魏氏组织,对接头的力学性能不利,故焊接时应注意预热和保持一定的层间温度。
7)焊接复合钢管与焊接复合钢板的不同之处就是受管径的限制。焊接复合钢管时,只能先焊覆层,再焊过渡层,后焊基层。在焊接过程中,应采取有效的保护措施和焊接技术,以防止覆层金属根焊焊缝的合金元素被烧损和氧化;同时需要合理的焊接操作技术,焊接过程尽量采用浅熔深,避免合金被过渡稀释,影响焊缝的使用性能。
2端口焊接要求
液压胀管技术生产的复合管中,不锈钢内壁与外部碳钢管壁的结合力较低,在焊接过程中,焊接高温作用下,热胀冷缩造成复合管壁的结合界面处分离。为了保证管道焊接处的耐蚀性能,在管道端口处首先进行堆焊,技术及工艺要求见图1、2。堆焊长度大于10mm,堆焊层厚度大于3.5mm。根焊工作是复合管焊接的核心技术,由于衬管壁厚薄,在液压胀管过程中,椭圆度控制难度大,在对口焊接时,尤其要注意错边量的控制,焊接时必须保证不锈钢层的良好熔合。在端口焊接前需要对端口进行矫形,保证端口的圆度。端口堆焊完毕后,对端口表面进行切削,使表面堆焊层表面光滑。准备工作中应重视制定合理的焊接工艺。
3焊接工艺制定
选用MIG焊接。选用Incoloy625镍基焊丝,焊丝直径1.2mm。一般而言,为提高焊缝的耐腐蚀性能,根据YB/T5092-1996《焊接用不锈钢丝》的规定,选用H0Cr26Ni21焊丝,Cr含量为25%~28%,Ni含量为20.0%~22.5%,基本满足不锈钢焊缝的性能要求。但是在焊接复合管时,由于在焊接过程碳钢母材熔化,对焊缝的化学成分产生较大的稀释问题,降低了焊缝的耐腐蚀性能。
4结论
海底输气复合管道既满足对于管道强度、韧性的要求,也满足内壁抗腐蚀性。从长远来看,复合管道代替单一的管线钢是未来发展的趋势,可以大规模推广。采用不同的抗腐蚀钢来作为内衬管,焊接工艺的制定对于管道复合至关重要,机械复合相对于冶金复合制作简单,也可节约成本,合理制定焊接工艺是保证焊接接头强度、韧性等性能。