三维稳态涡流场有限元分析的后验误差估计 被引量：4

1

作者 李锦彪 谢德馨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期10-14,共5页

介绍了几种有限元后验误差分析方法,特别对显式余量法、平均法及能量法在采用A-?位对节点元涡流场分析中的应用作了比较和分析,并给出了应用这三种方法进行自适应有限元分析时的后验误差计算公式。实际算例表明,余量法及平均法可以用于... 介绍了几种有限元后验误差分析方法,特别对显式余量法、平均法及能量法在采用A-?位对节点元涡流场分析中的应用作了比较和分析,并给出了应用这三种方法进行自适应有限元分析时的后验误差计算公式。实际算例表明,余量法及平均法可以用于稳态涡流场有限元分析的后验误差估计,在以涡流损耗作为计算重点时,能量法应该慎用。 展开更多

关键词 后验误差估计 三维涡流场 有限元分析

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不同酯类绝缘液对变压器温升性能影响

2

作者 黄芝强 《绝缘材料》 北大核心 2025年第8期89-94,共6页

本文对矿物油、天然酯、合成酯3种绝缘液进行温升性能的对比研究,通过对变压器温升理论计算、有限元仿真以及对比试验等途径验证3种绝缘液对变压器温升性能的影响。结果表明:在综合考虑酯类绝缘液的运动黏度、比热容、导热系数等参数后... 本文对矿物油、天然酯、合成酯3种绝缘液进行温升性能的对比研究,通过对变压器温升理论计算、有限元仿真以及对比试验等途径验证3种绝缘液对变压器温升性能的影响。结果表明:在综合考虑酯类绝缘液的运动黏度、比热容、导热系数等参数后,已有的计算方法能够较为准确地计算酯类变压器的温升数值。采用相同的变压器,仅更换绝缘液的情况下,矿物油变压器温升最低,合成酯变压器次低,天然酯变压器温升最高。配合耐高温的固体绝缘材料,合成酯与天然酯绝缘液变压器的过负载能力较好,具备长期急救负载(1.5倍额定电流)和短期急救负载(2.0倍额定电流)能力。 展开更多

关键词 变压器 温升 绝缘液 天然酯

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基于动态热参数修正的天然酯绝缘油变压器温升预测与多目标约束下过负载能力评估研究

3

作者 胡江峰 杨国泰 +3 位作者 蔡胜伟 黄小华 王明钦 黄芝强 《绝缘材料》 北大核心 2025年第8期42-49,共8页

本文针对天然酯绝缘油变压器在过载工况下热点温升预测精度不足及负载能力评估体系缺失等共性问题,提出一种基于动态热参数修正的热点温度计算模型与“温度-寿命-碳排”多目标约束的负载能力评估方法。通过引入绝缘油黏度-温度梯度非线... 本文针对天然酯绝缘油变压器在过载工况下热点温升预测精度不足及负载能力评估体系缺失等共性问题,提出一种基于动态热参数修正的热点温度计算模型与“温度-寿命-碳排”多目标约束的负载能力评估方法。通过引入绝缘油黏度-温度梯度非线性动态修正机制,构建适配天然酯绝缘油热特性的变压器热点温度计算模型,其平均预测误差较传统模型降低50%以上,解决了传统模型因静态参数假设导致的预测偏差问题。此外,通过进一步突破静态约束边界,建立时变温度梯度、绝缘老化速率与碳排敏感度的动态耦合规则,提出多目标约束的负载能力评估模型及相应优化求解算法,量化变压器在热安全、寿命损耗与碳排阈值约束下的最大允许负载及相应的可持续运行时间。结果表明,模型预测的允许运行时间与样机实际运行结果的相对误差在正常周期性负载和长期急救负载下均低于3%,短时急救负载下误差为8.1%,准确评估了变压器的过负载运行潜力。本研究为新能源高渗透电网的弹性增容及变压器全寿命周期低碳运行提供了理论依据与工程路径。 展开更多

关键词 酯油变压器 热点温度计算 过负载能力评估 绿色低碳

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天然酯变压器的精细化热分析与电气强度校核 被引量：4

4

作者 王子腾 代颖 +1 位作者 王冰 孙涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期742-751,共10页

由于天然酯油的理化特性,以天然酯油为冷却介质的变压器温升高于同结构矿物油变压器的温升。为了解决天然酯油变压器温升较高,且无可靠解析计算式的问题,以一台型号SWFZ–40000/132天然酯变压器为研究对象,建立变压器电磁场和流体场的... 由于天然酯油的理化特性,以天然酯油为冷却介质的变压器温升高于同结构矿物油变压器的温升。为了解决天然酯油变压器温升较高,且无可靠解析计算式的问题,以一台型号SWFZ–40000/132天然酯变压器为研究对象,建立变压器电磁场和流体场的精细化仿真模型,精确计算变压器的损耗;分析研究轴向油道高度对变压器绕组温升的影响,合理设计变压器的冷却结构,有效抑制变压器的绕组热点温升;校核变压器的主绝缘强度,保证变压器电气安全性。最后通过变压器的试验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 变压器 天然酯绝缘油 热分析 温升计算 热点温升 损耗计算

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基于有限元电场分析优化的双屏蔽触头盒 被引量：2

5

作者 吴昊 孟鹤 +1 位作者 宋璠 赵瑞影 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期71-77,89,共8页

基于有限元分析软件Ansys对电场进行仿真分析,对40.5 kV开关设备内重要的绝缘件—触头盒进行双屏蔽设计改进,优化了高、低压双屏蔽层的布置方式和伞裙分布,实现了触头盒的整体绝缘性能的提升。

关键词 触头盒 双屏蔽层 电场分布 优化设计

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基于灭弧室气压特性对半自能式SF_6断路器分闸速度的优化 被引量：13

6

作者 金立军 董骁 +2 位作者 闫书佳 李水清 陈洁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期776-781,共6页

断路器开断过程中的气缸气压会影响对电弧的吹弧效应和过零后介质特性的恢复,因此是影响断路器开断性能的重要参数。为此,以半自能式550kV SF6断路器为研究对象,研究了分闸速度对气缸气压的影响。以热力学第一定律和流体力学为基本原理... 断路器开断过程中的气缸气压会影响对电弧的吹弧效应和过零后介质特性的恢复,因此是影响断路器开断性能的重要参数。为此,以半自能式550kV SF6断路器为研究对象,研究了分闸速度对气缸气压的影响。以热力学第一定律和流体力学为基本原理,建立了计算灭弧室气压特性的数学模型。根据模型计算了最大分闸速度分别为8.0m/s、9.0m/s和9.7m/s时开断定开距短路电流时的灭弧室气压特性,并根据计算结果进一步研究了不同分闸速度下灭弧室的吹弧效应和过零后介质恢复特性,据此分析了断路器的开断性能,提出该550kV半自能式SF6高压断路器最大分闸速度的最优值为9.0m/s。通过仿真断路器开断过程验证了这一结论,为设定半自能式断路器的分闸速度提供了理论基础。 展开更多

关键词 半自能式SF6断路器 最大分闸速度 气压特性 吹弧效应 介质恢复特性 开断性能

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基于磁控开关的高压无功补偿新方法 被引量：10

7

作者 陶昆 陈乔夫 +3 位作者 周理兵 黄江 王宁来 刘健犇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第30期136-144,20,共9页

目前，在10～35kV电压等级下对光伏发电、风力发电等无功需求变化范围大的负荷尚未有满意的动态无功补偿方案。当前常见的解决方案是高压晶闸管串联投切电容（thyristor switched capacitors，TSC）、晶闸管相控电抗（thyristor control... 目前，在10～35kV电压等级下对光伏发电、风力发电等无功需求变化范围大的负荷尚未有满意的动态无功补偿方案。当前常见的解决方案是高压晶闸管串联投切电容（thyristor switched capacitors，TSC）、晶闸管相控电抗（thyristor controlled reactor，TCR）、磁阀式可调电抗（magnetic-valve controllable reactor，MCR）以及静止同步补偿器（static synchronous compensator，STATCOM）。高压TSC和TCR需要大量晶闸管串联，成本高、可靠性差；MCR在轻载时有功损耗及谐波非常严重；STATCOM在高压场合下需要多组级联，可靠性较差，成本高。该文提出一种新方法，将双向晶闸管并联于变压器副边作投切元件，使变压器在励磁电抗和短路电抗之间转换，相当于无触点的“磁控开关”，从而实现对补偿电容器的投切。理论分析、仿真和实验均证实该方案具有暂态涌流小、响应速度快、损耗低、可靠性高的优点。 展开更多

关键词 高压 无功补偿 磁控开关 过零投切 动态

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基于隶属度函数的无源滤波补偿器协调优化研究 被引量：5

8

作者 金立军 程逸帆 +1 位作者 侯珂 李水清 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期89-98,共10页

工业配电网中含有大量非线性设备造成了无功功率缺额与谐波,而无源滤波补偿装置的设计主要依赖工程经验,存在过补偿和经济成本较高的问题。提出一种多目标优化筛选的参数计算方法。在分析滤波装置及工业负荷特性的基础上,考虑无功补偿... 工业配电网中含有大量非线性设备造成了无功功率缺额与谐波,而无源滤波补偿装置的设计主要依赖工程经验,存在过补偿和经济成本较高的问题。提出一种多目标优化筛选的参数计算方法。在分析滤波装置及工业负荷特性的基础上,考虑无功补偿效果、滤波性能和投入费用,对各滤波支路安装补偿容量与滤波电抗比进行优化配置,构建了无源滤波装置多目标协调优化模型;采用多目标粒子群算法（MOPSO）求解,并引入隶属度函数综合目标,筛选最优方案。同时,针对优化计算流程开发了配套软件系统。经验证,对比某一电解槽配电网无源滤波装置设计的经验方案和优化方案,优化方案将功率因数准确维持在0.96~0.98,谐波含量和投入成本比经验方案分别降低了26.9%和3%。研究结果降低了无源滤波器设计难度与制备成本,为工业配电网提供更精确的无功功率补偿和更有效的谐波抑制。 展开更多

关键词 无源滤波器 无功补偿 谐波抑制 多目标协调优化 隶属度函数

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MPCG算法在GIS三相共罐式SF_6高压断路器电场计算中的应用 被引量：5

9

作者 马爱清 郑勇 +1 位作者 江秀臣 曾奕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第24期5-10,共6页

针对实际的GIS三相共罐式SF6高压断路器模型结构复杂的特点,分析了适用于计算多节点、多单元的大型稀疏正定实对称矩阵求解的修正预优共轭梯度算法MPCG,给出MPCG算法的迭代流程。根据系数矩阵稀疏、对称的特点,对系数矩阵的寻址方法进... 针对实际的GIS三相共罐式SF6高压断路器模型结构复杂的特点,分析了适用于计算多节点、多单元的大型稀疏正定实对称矩阵求解的修正预优共轭梯度算法MPCG,给出MPCG算法的迭代流程。根据系数矩阵稀疏、对称的特点,对系数矩阵的寻址方法进行了研究,引入了新的数据结构,该方法可以快速、有效地解决系数矩阵的寻址问题,占用内存少,寻址速度快。建立计算三维电场有限元模型及数理方程,根据该模型方程对高压断路器在工频测试电压下的电位和电场进行了计算,采用MPCG算法来求解所得到的大型有限元方程组。根据计算的电位和电场分布剖面图以及俯视图,可以为GIS断路器内部各部件的优化配置提供很好的参考。 展开更多

关键词 修正预优共轭梯度算法 三相共罐式 高压断路器 有限元法 稀疏矩阵

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电流对黄铜/Al_2O_3弥散强化铜合金摩擦副摩擦磨损性能的影响 被引量：3

10

作者 刘瑞华 宋克兴 +3 位作者 张旸 李振京 郜建新 国秀花 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期69-71,共3页

根据列车受电弓系统的实际工况条件,在自制的销-盘式载流摩擦磨损试验机上研究了Al2O3弥散强化铜合金销试样和黄铜（H62）盘试样摩擦副在载流条件下的滑动摩擦磨损性能,试验条件为速度20m/s、载荷0.63MPa、电流25-75A。试验结果表明,电... 根据列车受电弓系统的实际工况条件,在自制的销-盘式载流摩擦磨损试验机上研究了Al2O3弥散强化铜合金销试样和黄铜（H62）盘试样摩擦副在载流条件下的滑动摩擦磨损性能,试验条件为速度20m/s、载荷0.63MPa、电流25-75A。试验结果表明,电流对黄铜/Al2O3弥散强化铜合金摩擦副的滑动干摩擦行为具有显著影响。随电流的增加,销试样的磨损率增加,摩擦因数增大,试样表层发生了磨粒磨损和粘着磨损。 展开更多

关键词 电流 受电磨损 磨损率 摩擦因数

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喷口结构对半自能式SF_6断路器最短燃弧时间的影响 被引量：3

11

作者 金立军 董骁 +1 位作者 闫书佳 李水清 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期64-68,共5页

最短燃弧时间是衡量断路器性能的重要参数,笔者提出一种控制最短燃弧时间的优化方案。首先以流体力学、电弧理论为基础,建立了灭弧室内流场分布和电场分布的数学模型,并以此为基础提出通过仿真确定SF6断路器最短燃弧时间的方法;然后研... 最短燃弧时间是衡量断路器性能的重要参数,笔者提出一种控制最短燃弧时间的优化方案。首先以流体力学、电弧理论为基础,建立了灭弧室内流场分布和电场分布的数学模型,并以此为基础提出通过仿真确定SF6断路器最短燃弧时间的方法;然后研究了喷口结构对断路器燃弧时间的影响,提出通过改变喷口喉部出口处仰角减小最短燃弧时间的方案,仿真分析了5种不同的改进方案对最短燃弧时间的影响,并最终确定最佳优化方案。 展开更多

关键词 SF6断路器 短燃弧时间 喷口 仿真

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基于回归模型的永磁操动机构励磁回路优化 被引量：2

12

作者 金立军 郭裕 +2 位作者 王泽泽 李水清 方临川 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1724-1730,共7页

永磁操动机构励磁回路是影响其合闸特性的关键结构。为此对其工作原理和经典数学模型进行分析,针对经典模型中涉及的励磁回路主要变量,基于二次回归正交试验建立数学模型,研究回路中储能电容容量、初始电压及励磁线圈匝数等参数对机构... 永磁操动机构励磁回路是影响其合闸特性的关键结构。为此对其工作原理和经典数学模型进行分析,针对经典模型中涉及的励磁回路主要变量,基于二次回归正交试验建立数学模型,研究回路中储能电容容量、初始电压及励磁线圈匝数等参数对机构合闸特性的影响,并在此基础上定义了励磁回路综合评价系数,利用该系数对机构进行优化设计。优化结果显示:优化后机构平均合闸速度提升的同时大大降低了储能电容容量,综合优化率达到61%,使得励磁回路参数配置合理化,机构执行能力高效化。真空断路器永磁操动机构励磁回路的优化设计通过了仿真试验验证,为机构开发及结构优化提供了技术支持。 展开更多

关键词 真空断路器 永磁操动机构 励磁回路 评价系数 回归试验

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高压开关用T2纯铜导电体成形工艺研究 被引量：3

13

作者 郜建新 王青 +1 位作者 张旸 宋克兴 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第17期95-96,100,共3页

高压开关用T2纯铜导电体可以用开式模锻和铸坯闭式模锻工艺生产,二者相比较,后者具有材料利用率高,后续加工工艺简单等特点。

关键词 开式模锻 铸坯模锻 数值模拟

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基于操作功最优的永磁机构参数控制优化 被引量：1

14

作者 金立军 王泽泽 +2 位作者 郭裕 李水清 方临川 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期119-125,共7页

以永磁机构分、合闸操作功与真空断路器开断性能要求匹配最优为目标,基于四连杆传动规律将12 kV真空断路器本体及传动机构的反力特性归算至永磁机构的运动部件动铁芯上,构建永磁机构操动特性数学模型。利用ANSYS-Maxwell仿真得到配永磁... 以永磁机构分、合闸操作功与真空断路器开断性能要求匹配最优为目标,基于四连杆传动规律将12 kV真空断路器本体及传动机构的反力特性归算至永磁机构的运动部件动铁芯上,构建永磁机构操动特性数学模型。利用ANSYS-Maxwell仿真得到配永磁机构真空断路器的动铁芯位移、线圈电流、电容电压变化曲线等操动特性,计算出机构平均合闸速度、操作功等参数。以真空断路器操作功最优为目标函数,以线圈匝数、线径、操动电流为约束条件,在仿真的基础上建立正交回归实验,利用遗传算法对线圈参数进行优化设计,并通过实验进行验证。结果表明,在保证永磁机构操动特性满足真空断路器动作特性需求条件下,线圈优化设计后的永磁机构操作功从970.41 J降低到362.26 J,降低了动铁芯碰撞速度,提高了机构的稳定性。 展开更多

关键词 永磁机构 断路器 操作功最优 动态仿真 参数优化

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高速摆动从动件圆柱凸轮操动机构的三维建模与仿真 被引量：5

15

作者 康庄 郑建荣 +1 位作者 李水清 马明 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第12期129-132,144,共5页

针对大型高压开关断路器三工位操动机构的设计开发展开研究。运用ADAMS仿真和Pro/E的二次投影和扫描软件,获得双滚子摆动从动件圆柱凸轮三维模型。建立了操动机构虚拟样机,并进行各种操作工况和设计参数的仿真试验。基于虚拟样机仿真对... 针对大型高压开关断路器三工位操动机构的设计开发展开研究。运用ADAMS仿真和Pro/E的二次投影和扫描软件,获得双滚子摆动从动件圆柱凸轮三维模型。建立了操动机构虚拟样机,并进行各种操作工况和设计参数的仿真试验。基于虚拟样机仿真对圆柱凸轮曲线进行设计研究,获得动态性能较好的双滚子摆动从动件圆柱凸轮传动曲线。为设计开发新型高压断路器操动机构提供了有效的手段。 展开更多

关键词 摆动从动件圆柱凸轮 三维建模 仿真 ADAMS软件 PRO/E软件

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天然酯绝缘油变压器技术发展及应用概况 被引量：30

16

作者 蔡胜伟 李华强 +3 位作者 黄芝强 王东 王大玮 陈程 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2019年第11期9-16,共8页

天然酯绝缘油变压器是采用新型环保绝缘液体的设备,与常规矿物油变压器相比,具有生态友好、防火安全、绝缘寿命长、负载能力强等优点。但由于天然酯绝缘油和矿物绝缘油存在部分电气、理化性能的差异,所以天然酯绝缘油变压器的设计、制... 天然酯绝缘油变压器是采用新型环保绝缘液体的设备,与常规矿物油变压器相比,具有生态友好、防火安全、绝缘寿命长、负载能力强等优点。但由于天然酯绝缘油和矿物绝缘油存在部分电气、理化性能的差异,所以天然酯绝缘油变压器的设计、制造、试验、运维、故障诊断等方面需要进行适当调整。本文综述了天然酯变压器的特点及关键技术、国内外应用概况,并对天然酯变压器技术发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 天然酯 环保 变压器 应用技术

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热塑性工程塑料绝缘材料在12 kV手车式开关柜中的应用 被引量：9

17

作者 沈建平 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期227-232,共6页

介绍了热塑性工程塑料材料在12 kV手车式开关柜中的应用,包括:热塑性工程塑料绝缘材料的选用;高压绝缘件的设计;热塑性工程塑料固封极柱的选用;以及热塑性工程塑料在12 kV手车式开关中的试验情况及关键技术要点等。12 kV手车式开关柜中... 介绍了热塑性工程塑料材料在12 kV手车式开关柜中的应用,包括:热塑性工程塑料绝缘材料的选用;高压绝缘件的设计;热塑性工程塑料固封极柱的选用;以及热塑性工程塑料在12 kV手车式开关中的试验情况及关键技术要点等。12 kV手车式开关柜中,热塑性工程塑料绝缘材料主要应用于断路器固封极柱、触头盒、穿墙套管、绝缘子等。 展开更多

关键词 热塑性工程塑料 高开关设备 固封极柱 触头盒 套管 绝缘子 绝缘件

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曲折形联结变压器短路阻抗计算的能量法 被引量：9

18

作者 李锦彪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期424-426,共3页

推导了曲折接法变压器短路阻抗计算的能量法公式,该公式具有简单直观的特点且适合任何变压器短路阻抗的计算。算例表明,该公式完全满足工程设计需要。

关键词 变压器 短路阻抗 能量法 曲折接法

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植物绝缘油和橡胶材料的相容性研究 被引量：8

19

作者 胡婷 曾四秀 +2 位作者 李松江 周竹君 黄芝强 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2020年第6期30-35,共6页

为了探索不同类型植物绝缘油和橡胶材料在相容性上的共性和差异性,为植物绝缘油变压器的设计选材提供参考,选取3种植物绝缘油和14种型号橡胶材料开展相容性研究。通过100℃/164 h老化试验,对比老化空白油样,研究不同橡胶材料对植物绝缘... 为了探索不同类型植物绝缘油和橡胶材料在相容性上的共性和差异性,为植物绝缘油变压器的设计选材提供参考,选取3种植物绝缘油和14种型号橡胶材料开展相容性研究。通过100℃/164 h老化试验,对比老化空白油样,研究不同橡胶材料对植物绝缘油酸值、介质损耗、击穿电压、微水含量、外观的影响程度。结果表明:普通丁腈橡胶和植物绝缘油的相容性较差,试验后绝缘油的介质损耗因数增大了15~20倍;硅橡胶、硅氟橡胶、氢化丁腈、耐植物油丙烯酸酯、耐植物油丁腈和植物绝缘油的相容性较好;相比大豆基植物绝缘油,菜籽基植物绝缘油的击穿电压和颜色受橡胶材料的影响较大。 展开更多

关键词 植物绝缘油 变压器 相容性 橡胶

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提高大型木包装箱堆码强度的侧立柱改进设计方法 被引量：3

20

作者 林勇军 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期7-9,共3页

结合材料力学的受力分析方法,以不同的底座形式及其对应的不同的包装箱尺寸为例,对包装箱分别承受均布载荷和集中载荷条件下的堆码强度进行受力分析,校核侧立柱的堆码强度,改进堆码强度的设计方法,为堆码强度的设计、分析研究提供参考... 结合材料力学的受力分析方法,以不同的底座形式及其对应的不同的包装箱尺寸为例,对包装箱分别承受均布载荷和集中载荷条件下的堆码强度进行受力分析,校核侧立柱的堆码强度,改进堆码强度的设计方法,为堆码强度的设计、分析研究提供参考依据。 展开更多

关键词 载荷 堆码 立柱

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