V型发动机论文（精选7篇）
V型发动机论文 篇1
0前言
曲轴是发动机中所受载荷最大的零件之一。它承受着连杆力、旋转质量惯性力和往复惯性力, 都是周期性变化的载荷。理论和实践表明, 汽车发动机曲轴的破坏形式主要是扭转破坏和弯曲应力疲劳, 因此曲轴受到的交变弯曲和扭转应力可能会引起曲轴疲劳失效并对其他零件带来破坏。因此, 如何准确地计算出整体式多缸机曲轴的应力、变形的大小及疲劳寿命, 对于曲轴的设计和改进具有指导作用。
针对连杆作用在曲轴上的载荷, 运用有限元分析软件对载荷施加做了方法上的研究, 并对瞬态结果下的应力进行了分析, 为下一步的曲轴疲劳寿命预测研究奠定了基础。
1 瞬态动力学分析
瞬态动力学分析 (即时间历程分析) 是用于确定结构所受载荷随时间变化的动力响应的方法。瞬态动力学在分析求解中的基本运动方程为:
其中:
[M]为结构质量矩阵;
[C]为结构阻尼矩阵;
[K]为结构刚度矩阵;
{F (t) }为动载荷向量;
{u}为节点位移向量;
为节点速度向量;
{ü}为节点加速度向量。
在任意给定的时间段内, 这个方程都可以看做是考虑了一系列的惯性力[M]{ü}和阻尼力[C]{u̇}的静力学平衡方程。这个方程的数值求解方法主要有直接积分法、振型迭代法和子空间迭代法三种方法。
据对速度和加速度等进行不同的假设, 工程中已提出了很多种用直接积分法来求解动力学微分方程, 这些方法在精度和适用性方面都各有优势。其中线性加速度法计算起来比较容易, 但是对Δt/T的值必须限定范围, 才能保证计算的稳定。此外经过多次计算表明, 用线性加速度法得到的位移要比精确解偏大, 而得到的速度则比精确解偏小。为了计算的精度和稳定性, 提出了许多逐步积分法。如纽马克 (Newmark) 法和威尔逊θ (Wilson-θ) 法, 其中威尔逊θ法延伸了时间步τ=θΔt (θ>1.37) 的范围, 假定加速度按线性变化并进行逐步积分, 证明了这种方法是无需边界条件的, 即Δt/T的值没有范围限制, 并可保证在数值积分计算时的稳定性。软件ANSYS中使用的是纽马克 (Newmark) 法, 其也是按线性加速度的原理提出的一种逐步积分法, 且威尔逊θ (Wilson-θ) 法原理类似[6]。
用Ansys做瞬态分析的过程主要有5个步骤:
(1) 前处理 (建立模型和划分网格) ;
(2) 施加边界条件;
(3) 设定求解控制器;
(4) 瞬态求解;
(5) 后处理 (观察结果) 。
1.1 曲轴有限元模型的建立
由于多缸机曲轴结构复杂、单元数多, 计算量大, 所以取曲轴单拐进行计算。曲轴材料特性如表1所示。
在软件Pro/E中对曲轴进行实体建模。并将模型导人ANSA中进行自由网格划分。选取Solid185四面体单元离散模型, 并对油孔处、连杆轴颈及主轴颈的过渡圆角处进行局部细化, 以保证计算结果更准确。其中主轴颈和连杆轴颈处过渡圆角处选取单元尺寸为1 mm, 主轴颈与连杆轴颈其他部分采用单元尺寸大小为2 mm, 曲柄臂选取单元尺寸为4 mm, 主轴承盖部分采用单元尺寸为10mm。曲轴单拐组合三维网格模型如图1。
1.2 边界条件的施加
(1) 约束边界条件的施加
对于曲轴-轴承盖组合结构, 结合实际情况, 首先将轴承盖上侧面全部约束UX、UY、UZ, 两侧面施加X方向的对称约束, 即约束UX。而考虑到施加载荷后曲轴的运动状况, 为保证曲轴不会转动应在曲轴的主轴颈两端面施加绕Z轴的转向约束MZ, 为了方便施加, 在主轴颈端面中间的圆心处建立局部柱坐标系, 通过该柱坐标施加约束MZ。曲轴的轴向要完全释放, 轴承座与轴承盖建立了接触对, 因此不需要建立位移约束。
(2) 接触边界条件的施加
通过有限元前处理软件ANSA对曲轴轴承组合建立了两个接触对:轴承座与轴承盖接触对, 主轴颈与轴承座接触对。所有的接触对都需要对接触刚度进行定义, 它决定了两个接触表面之间穿透量的大小。接触刚度选取太大, 两个接触表面之间穿透量就越大, 这就会引起总刚度矩阵的病态, 造成计算的不收敛。一般来说, 在选取足够大的接触刚度以保证接触穿透小到可以接受的同时, 也要为了保证计算收敛考虑让接触刚度足够小。接触对之间的接触刚度FKN, 一般取0.1到1中间的值, 此处取FKN为0.1, 因为较小的FKN有助于收敛。接触面之间的摩擦系数取材料间真实的摩擦系数值, 此处为0.15。
(3) 载荷边界条件的施加
根据传统的方法和连杆轴颈处油膜压力的分布规律, 并忽略了油孔处应力集中的影响, 可假设所加载荷是沿着曲柄销轴线的方向依照二次抛物线的规律分布的, 范围是在圆周方向120°内按照余弦曲线的规律分布的, 如图2所示。
沿曲轴轴线方向压力为:
沿轴颈圆周方向的压力为:
其中:Qc为作用在轴颈上的总载荷;
得到沿轴颈圆周方向载荷方程:
针对16v396型柴油机的真实工作情况, 此时柴油机只有曲柄传递爆发压力, 所以要进行相应的改变, 以符合真实的工作情况。由于此V型机曲轴上的一个曲柄销上连接两个连杆, 且两连杆有90o夹角, 因此在同一时刻曲柄销上的两个受力位置就会成的90o夹角。
对曲轴做瞬态分析前, 载荷的施加有以下几个步骤:
(1) 改变活动坐标系为局部圆柱坐标系;
(2) 通过节点坐标R、θ、Z选取需要的节点, 建立加载区域节点组;
(3) 将公式 编写为函数载荷, 加载到第2步选取的节点组上, 加载后的节点如图3。
1.3 设置求解控制
曲轴动态响应分析是在转速为2 000 r/min (假设转速不变) 的计算工况下进行的, 完成一个工作循环所需时间大约为0.042 86 s。针对曲轴在一个工作循环受到的连杆作用力曲线, 选取曲线的每一个波峰、波谷作为瞬态动力学分析的载荷步, 这样就把每一个循环载荷都考虑进去了, 载荷步选取的数量决定了与实际工作过程的吻合程度, 载荷步数量越多, 吻合程度越高。
注:表中所示载荷为负, 表示载荷是压力;载荷为正, 表示载荷是拉力。
对曲轴进行仿真计算前, 首先在一个工作循环内选取, 图4中曲线的各个拐点适当的选取平滑处的点, 共计14个载荷步, 如表5所示, 图4为两个连杆力随曲轴转角变化, 图5为14个载荷步中载荷随曲轴转角的变化, 其中每一曲轴转角对应一个载荷步。
其中求解控制中设定子步数为10, 最小子步数为2, 最大子步数为20。
动载荷的施加是通过载荷步来完成的, 对曲轴刚强度有着重大的研究意义, 所以将主要对曲轴应力、位移响应结果以及重要考察部位的应力时间历程进行分析。
2 瞬态动力学结果
计算后对得到的动态应力进行分析, 分别考察曲轴在100%工况下爆压时刻以及爆压时刻附近的应力变化情况。如图6所示。
综合有限元结算结果, 可以得出这个工况在不同时刻的应力值, 其中在爆发时刻的应力值最大, 分布在主轴颈与连杆轴颈的过渡圆角处, 出现的最大应力值为84.1 MPa, 连杆轴颈上的油孔周围也有应力集中出现。但远低于材料的屈服极限517 MPa, 具有足够的静强度。
在此工况下最大应力值处于连杆轴颈过渡圆角处, 其次是出现在连杆轴颈上的油孔周围, 所以通过分析结果可以得出, 在连杆轴颈过渡圆角处与连杆轴颈上的油孔周围可能处于危险状态。
3 结论
针对V型发动机曲轴进行动力学分析, 利用Pro/E建立三维模型, 然后根据有限元理论, 应用Ansys软件对曲轴单拐进行瞬态动力学分析。从结果可以看出, 曲轴的应力集中在轴颈与曲柄臂连接的过渡圆角处以及连杆轴颈上的油孔处, 因此在曲轴的设计过程中应该充分考虑到曲柄臂的厚度以及曲柄臂与轴颈相连的过渡圆角的大小[7]。
参考文献
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[7]唐传茵, 马岩, 朱博, 等.V8发动机曲轴有限元分析[J].机械设计与制造, 2013 (1) :211-213.
某国V发动机噪声优化研究 篇2
发动机发出的噪声主要有三种类型:燃烧噪声、机械噪声和空气动力噪声[1]。燃烧噪声和机械噪声, 是通过发动机的外表面向外辐射, 而空气动力噪声主要是在进气和排气过程产生, 直接向大气辐射。发动机低速运转时, 燃烧噪声是主要噪声源;高速运转时机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。本文分别对发动机燃烧噪声、机械噪声进行研究, 最终降低了发动机的整机噪声, 提高了声品质。
1、发动机噪声产生机理及特征
发动机燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体, 以及通过气缸缸等引起发动机结构表面振动而辐射出来的噪声称为燃烧噪声。一般而言, 汽油机燃烧柔和, 其燃烧噪声不突出;柴油机由于燃烧方式为压燃, 因此最大爆发压力、压力升高率等较大, 所以其柴油机燃烧噪声较为突出。降低燃烧噪声的方式有很多, 最根本的措施是降低燃烧时的压力升高率。压力升高率取决于着火延迟期和着火延迟期内形成的可燃混合气的数量和质量。如无预喷的柴油发动机的燃烧噪声高于有预喷的发动机的燃烧噪声。
机械噪声是指在气体压力和惯性力的作用下, 运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。发动机工作时, 由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因, 激起零部件的机械振动而产生噪声, 比较典型的包括活塞敲击噪声、燃油喷射噪声、正时驱动噪声等。
控制发动机辐射噪声除了从根源上降低激励外, 还要考虑零部件自身模态响应和增加阻尼隔音材料等。发动机罩壳类零部件, 包括油底壳、缸盖护罩和正时盖板等, 设计时需要考虑部件的模态响应, 如增加壁厚、加肋、曲面结构等, 同时可以考虑增加阻尼隔音部件, 隔绝部件辐射噪声。
2、噪声优化及结果分析
2.1 燃烧噪声优化
对发动机的燃烧噪声进行优化首先需要对发动机的燃烧噪声进行分离[2]。
国内外学者对内燃机噪声分离做了很多研究, 目前采用较多的时分别运行法和盲源分离技术等。本文是以某国Ⅴ柴油发动机为研究对象, 进行燃烧噪声与机械噪声分离。
燃烧噪声和机械噪声的声源不同, 可视为不相干噪声, 其试验分离可采用能量的叠加消去法进行。发动机的总的噪声可以认为是机械噪声和燃烧噪声, 而发动机的总的噪声可通过试验直接测量。
共轨压力对燃烧噪声影响比较大, 对燃烧噪声具有定性和定量的影响, 即喷油压力越小, 燃烧噪声越小[4]。预喷可以平缓发动机初期的燃烧压力, 从而降级了最大爆发压力, 也就是降低了压力升高率, 从而可以降低燃烧噪声;预喷油量的多少对发动机压力升高率的影响也较大, 具体喷油量的多少要根据试验来进行优化调节。预喷与主喷的时间间隔对压力升高率也有一定的影响, 时间间隔对压力升高率的影响并非单纯的对应关系, 最小的噪声与最佳的喷油时刻是我们所需要的。现代发动机排放法规越来越严格, 所以在进行上述发动机燃烧参数调整的同时都是以满足排放为前提的。
通过调整共轨压力、预喷模式、预喷量、预喷间隔等标定参数, 实现燃烧噪声的优化。
优化前, 燃烧噪声MAP存在孤岛现象, 且在发动机常用工况区间, 这会造成加速时, 燃烧噪声突然增大, 影响驾乘体验, 见图1。
优化后, 发动机常用工况区间孤岛现象消失, 加速时, 噪声变化较为平稳;且燃烧噪声均降低, 1500-2500rpm中间负荷区间燃烧噪声2d BA以上, 优化效果明显, 见图2。
2.2 机械噪声优化
根据噪声分离理论可知, 发动机机总的机械噪声认为是各个零部件噪声之和。本次试验是通过逐一去除发动机零部件的方法计算发动机零部件机械噪声。
2.2.1 机械噪声分解试验
根据上述理论分析, 可以让发动机某些零部件不工作来得到其噪声, 但是某些零部件不工作将会导致发动机不能正常运转, 所以采用倒拖的方法来进行发动机机械噪声的分解, 即逐渐剥离发动机的零部件, 运用的倒拖的方法可得到各个零部件的机械噪声。
机械噪声分解时, 零部件拆解的顺序很重要, 必须逐步剥离部件, 且不增加额外噪声。一般先剥离简单容易实现的零部件, 后剥离复杂的部件。本次机械噪声分解为了保证试验时边界条件的统一, 剥离发动机的某些零部件后将不再进行恢复, 试验顺序如下表1。
机油泵噪声占主要部分, 基本上占整个机械噪声的40%以上, 活塞连杆的噪声占整个机械噪声的30%左右, 见图3。
机油泵为直齿轮驱动, 主动齿轮在曲轴上, 齿数为47齿, 在发动机噪声频谱中47阶及其谐次噪声较为明显, 较背景噪声高出10d BA以上, 见图4。
2.2.2 机械噪声优化
对机油泵优化之前对主从动齿轮的齿轮法向间隙进行了检测, 法向间隙的结果为0.3-0.4mm, 超过了工程一般要求的0.1-0.25mm[5]。根据齿轮法向间隙与噪声的关系可知, 当齿轮间隙大于0.25时齿轮噪声急剧增加, 见图5。
对机油泵驱动齿轮进行修缘, 同时严格控制齿轮及发动机缸体等定位孔的加工精度, 保证装配后齿轮副的法向侧隙在0.25mm以下。机油泵驱动齿轮副的47阶次噪声降低5-10d BA, 优化达到了预期的目的, 见图6。
2.3 表面辐射噪声优化
发动机前方噪声存在两处明显的共振噪声, 中心频率分别为1015Hz、1740Hz, 见图7。
2.3.1 噪声源识别
发动机噪声源识别的方法很多[6], 如近场测量法, 表面振动测量法, Beamforming声源识别法。
试验表明1015Hz频带噪声主要是由上正时盖罩辐射产生, 见图8;1740Hz频带噪声主要是下正时盖罩辐射产生, 图9。
2.3.2 正时盖板优化
上正时盖板在原盖板的基础上采用满布式方形加强筋, 同时在盖板的中心位置添加了固定螺栓, 下正时盖罩增加加强筋, 如图10。CAE分析显示一阶模态频率提高到了1698Hz, 提高了70%, 下盖罩模态频率提高到2000Hz以上, 较原正时盖板模态明显提高。
2.3.3 优化验证
装配优化后的正时盖板, 发动机前方噪声平均降低1-2d BA, 见图11。
3、结论
本文论述了发动机噪声产生的机理及控制方法, 实现了发动机噪声的优化:
1) 通过优化标定参数, 实现发动机燃烧的降低和加速噪声的优化。
2) 对发动机的机械噪声进行了分解, 识别了机油泵等驱动噪声占比较大, 通过零部件的结构优化, 有效降低了机油泵驱动噪声。
3) 对发动机前方正时盖板进行了结构优化, 试验表明提高正时盖板的刚度以及增加固定约束, 可大大盖板辐射噪声。
通过以上试验研究, 最终使发动机整机辐射噪声降低了2-4d BA, 圆满完成了该发动机的NVH开发。
摘要：国V柴油发动机的开发过程中, 通过标定优化改善了燃烧噪声, 同时实现了机械噪声的试验分解, 对存在问题的零部件进行了CAE优化和试验验证, 最终使整机辐射噪声降低了2-4d BA。
关键词：燃烧噪声,机械噪声
参考文献
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V型复苏 篇3
与此同时, 世界各大经济体正在追随新兴市场国家复苏的步伐。据国外专家预测, 美国经济将在今年第四季度出现令人吃惊的3%的增长, 这与2008年第四季度的严重衰退形成了鲜明对照。在一年以前, 对于如此之快的复苏, 人们是很难想象的。不仅如此, 有迹象表明, 欧盟各国也已经走上复苏的轨道。随着世界经济的好转, 日本在今年第四季度也将走出负增长的阴影。
尽管现在还难以断言, 这次经济复苏还需要多长时间。但是, 有一个趋势却越来越清晰了, 这就是世界经济已经走出“V”字型的底角, 开始步入“V”字型右边的上升通道。当许多人认为世界经济将呈现U型或W型的复苏轨迹的时候, 事实或许会用“胜利”的手势给出一个不同的答案。
V型滤池设计概述 篇4
设计2组滤池, 每组滤池设计水量Q=1767m3/d, 设计滤速ν=10m/h, (单层砂滤池的滤速约8-10m/h) , 过滤周期48h。
滤层水头损失:冲洗前的滤层水头损失采用1.8m。
第一步, 气冲冲洗强度q气1=15L/ (s.m2) , 气冲时间t气=2min。
第二步, 气、水同时反冲q气2=15L/ (s.m2) , q水1=4L/ (s.m2) , t气, 水=4min。
第三步, 水冲强度q水2=5L/ (s.m2) , t水=4min。
冲洗时间t=10min;冲洗周期T=48h
反冲横扫强度1.8L/ (s.m2) , 滤池采用单层加厚均质石英砂滤料, 粒径0.96-1.35mm, 不均匀系数1.2-1.6。
2 设计计算
2.1 平面尺寸计算
2.2 滤池总面积
2.3 滤池的分格
为了节省占地, 选双格V型滤池, 池底板用混凝土, 单格宽B=3.5m, 单格长=12m, (一般规定V型滤池的长宽比为2∶1—4∶1, 滤池长度一般不宜小于11m;滤池中央气, 水分配槽将滤池宽度分成两半, 每一半的宽度不宜超过4m) 面积42m2, 共4座, 每座面积84m2, 总面积336m2。
2.4 校核强制滤速
v′=NVN-1=4-14×10=13.3m/h, 满足v≤17m/h的要求。
2.5 水封井设计
滤层采用单层均质滤料, 粒径0.96~1.35mm, 不均匀系数K80为1.2~1.6, 均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算
式中:ΔH清———水流通过滤料层的水头损失, ㎝;γ———水的运动黏度, ㎝2/s, 20℃时为0.0101㎝2/s;g———重力加速度, 981㎝2/s;m0———滤料孔隙率, 取0.5;d0———与滤料体积相同的球体直径, ㎝, 取为0.141㎝;l0———滤层厚度, 140㎝;v———滤速, v=10m/h=0.28cm/s;φ———滤料颗粒球度系数, 天然沙粒0.75~0.80, 取0.8。
根据经验, 滤速为8~12m/s时, 清洁滤料层的水头损失一般为30~50㎝, 计算值比经验值低, 取经验值的底限30㎝位清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时, 通过长柄滤头的水头损失Δh≤0.22m, Δh=0.20m忽略其他水头损失, 则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为ΔH开始=0.3+0.20=0.50m, 为保证正常过滤时池内液面高出滤料层, 水封井出水堰顶高与滤料层相同, 设水封井平面尺寸2×2m2。堰底板比滤池底板低0.3m, 水封井出水堰总高为:
因为每座滤池过滤水量:
所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式计算得:
则反冲洗完毕, 清洁滤料层过滤时, 滤池液面比滤料层高0.157+0.50=0.657m。
3 反冲洗管渠系统
本设计采用长柄滤头配水配气系统, 冲洗水采用冲洗水泵供应, 为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求, 冲洗水泵采用两用一备的组合, 水泵宜于滤池合建, 且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规定。
3.1 反冲洗用水流量Q反的计算
反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算, 单独水洗时反洗强度最大为5L/ (m2.s)
参考相似资料水泵采用14sh-28型水泵, 其性能参数为:H=12.3~19.3m, Q=270~400l/s。
V型滤池反冲洗时, 表面扫洗同时进行, 其流量:
3.2 反冲洗配水系统的断面计算
配水干管进口流速应为1.5m/s左右, 配水干管的截面积
反冲洗配水干管采用钢管, DN700, 流速1.27m/s, 反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠, 由气 (下转第61页) 水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区, 反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值, 配水支管流速为1.0~1.5m/s, 取=1.0m/s, 则配水支管的截面积A方孔=Q反水/V水支=0.42/1.0=0.42m2, 此为配水方孔总面积, 沿渠长方向两侧各均匀布置20个配水方孔, 共计40个, 孔中心间距0.6m, 每个孔口面积:
每个孔口尺寸取0.1×0.1m2。反冲洗水过孔流速v=0.42/ (2×20×0.1×0.1) =1.05m/s满足要求。
摘要：V型滤池是一种粗滤料滤池的一种形式, 因两侧 (或一侧也可) 进水槽设计成V字形而得名。其主要特点是可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期, 气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗, 冲洗效果好, 冲洗水量大大减少。本文对V型滤池设计进行计算, 以对V型滤池的设计问题理解地更深入。
关键词：V型滤池,虑速,反冲洗
参考文献
[1]给水排水设计手册 (第二版) .第01册.常用资料
[2]给水排水设计手册 (第二版) .第03册.城镇排水
[3]给水排水设计手册 (第二版) .第11册.常用设备
浅谈V型桥墩施工及质量控制 篇5
V型墩分两阶段施工:先在承台上立模浇筑墩座部分, 待混凝土强度达到80%设计强度后, 再搭设墩壁型钢支撑架、中间平衡架, 浇筑V型斜腿和上拉杆部分, 待混凝土强度达到80%设计强度后, 张拉拉杆预应力束。每阶段混凝土浇筑应连续、对称进行, 确保支架对称变形。V型墩水平拉杆均采用竹胶板模, 拉杆底模设在中间平衡架上;墩座采用小块定型钢模板拼接, 墩壁采用大块整体钢模板, 与支撑系统采用平衡钢拉杆系统连接固定。
2 V型桥墩施工步骤
2.1 墩座施工
1) 钢筋绑扎:将承台预埋筋调整正确, 绑扎墩身钢筋, 并按设计保护层厚度用砼垫块进行支垫。
2) 模板加工:墩座模板采用小块定型钢模板拼接, 面板采用δ=6 mm的钢板, 竖向加劲肋采用8#槽钢, 横向加劲肋采用角钢∠50×50×5 mm, 每块边缘设置5 mm的企口, 以增加模板拼装后的密封性。
3) 支立模板:采用内撑外支的形式固定, 即利用施工承台时预埋的角铁作为内支撑, 固定模板脚部, 外侧用10#槽钢横向肋、φ12拉杆每间距0.6 m方格形布置形成外撑加固体系。
4) 混凝土浇筑:浇筑方法基本参照V型墩斜腿及拉杆的施工, 另需注意在浇筑前预埋钢板、钢铰轴等。
2.2 斜腿及拉杆的施工
2.2.1 支架搭设
1) 支撑架。桁架结构:采用2[16槽钢作为主体骨架 (间距40 cm) 、∠50×5角钢作为连接件, 支撑架脚底设钢轴铰, 与墩座预埋钢轴套铰接。
2) 平衡架。竖向桁架结构:采用2[18槽钢作为立柱 (纵向120cm×横向150 cm) 、2[10槽钢作为水平联系杆 (步距100 cm) 、∠50×5角钢作为连接件;内支撑架结构:采用[18槽钢作为扁担梁对应立柱两两对称布置, ∠50×5角钢作为连接件;水平纵梁结构:竖向桁架对应立柱顶处, 焊接[22槽钢作为承重纵梁;平衡架竖向桁架及内支撑槽钢脚底与墩座预埋钢板焊接, 成为一个整体刚构。
3) 平衡拉杆。采用Φ28 mm圆钢, 横断面对称布设6根, 横向间距150 cm;用以连接平衡架和支撑架, 调整外侧模中线、水平和斜度。
4) 水平拉杆支架。在平衡架水平纵梁顶设5B16槽钢分配梁, 纵向间距60 cm;分配梁上设10×10 cm分布找平小方木, 其上铺设1.5 cm厚胶合板组成底模, 形成水平拉杆支撑体系。
2.2.2 模板支立
V型斜腿采用特制大块定型钢模板, 材质及结构同墩座模板;水平拉杆底模及侧模采用2×1.5 m、δ=1.5 cm竹胶板模拼接。
斜腿模板采用内撑外支的形式固定, 斜腿外侧模采用支撑架支撑, 8#槽钢作为模板水平肋带及支撑架桁架间的横向连接, 外侧模与内侧模采用φ16拉杆每间距0.6 m方格形布置, 控制模型变形, 确保不发生走模、跑模、爆模事故。
水平拉杆底模设在中间平衡架分配梁上, 下铺10×10 cm方木档, 并据设计要求设置预拱度;相邻拉杆之间侧模采用Φ48 mm钢管交叉撑牢。
2.2.2 钢筋绑扎
绑扎程序:先整理墩座预埋钢筋、绑扎斜腿钢筋后, 再绑扎水平拉杆钢筋。施工时, 应明确施工图纸钢筋的形状和尺寸, 确保钢筋绑扎牢固、准确。特别是箍筋角与主钢筋的交接点均匀牢固, 对必要的地方应用电焊焊接加强。
2.2.3 混凝土浇筑
模板支立完成, 并检查鉴证后开始灌注混凝土。斜腿及水平拉杆要求一次浇筑完成。每次浇捣时以50 cm为一层往上浇筑。砼振捣采用高频插入式振捣器, 砼振捣沿钢筋内侧距外模15 cm左右布置振捣点, 振捣间距30~40 cm, 每次振捣时, 均需快插慢拔, 直刭砼不再下沉、表面浮浆不再起泡为止。上层浇捣时振动棒应插入下层砼5~10 cm, 以防止分层面产生。为减少砼内的水气泡, 砼浇捣采用二次振捣工艺, 第一次在砼布料后振捣, 第二次在砼静置一段时间后再振捣, 一般是第二层浇筑前进行, 而最上层砼一般在0.5 h后进行第二次振捣。
2.2.4 预应力施工
V型墩水平拉杆预应力筋采用ASTMA416-87a (270级) 钢绞线单根公称直径为15.24 mm, 抗拉标准强度Ryb=1 860 Mpa, 弹性模量Ey=1.9×105 Mpa, δy=0.72Rb=1 339 Mpa;锚具采用OVM15-4、OVM15-6锚固体系, 采用金属波纹管成孔。待砼强度达到设计强度后, 对预应力筋进行张拉。采用双端对称张拉, 张拉及压浆的方法、程序与后张预应力T梁相同。
3 V型墩施工技术措施
1) 下部结构应采用坐标法精确放样, 并用钢尺检查结构尺寸是否符合设计, 避免出现测量事故。
2) 支架、模板要经过结构设计, 保证有足够的强度和刚度, 并要装拆方便。
3) 盖梁支架地基应做压实处理, 避免施工中地基不均匀下沉。支架搭设完后采取预压措施, 以减小支架的非弹性变形。
4) 钢筋绑扎应符合设计要求, 同一截面接头数量不超过50%, 各部位保护层厚度应满足要求。模板采用大面积定型钢模板, 加工时严格按技术规范施工, 选定有能力的专业厂家进行精加工, 实行三级验收程序。
5) 安装梁部底板模板时, 按要求设置预拱度, 在混凝土灌注过程中, 对支架的弹性变形量或下沉量进行监测, 以便采取相应的处理措施。
6) 混凝土灌注过程中, 随时检查混凝土是否拌和均匀及坍落度是否符合要求, 否则应对混凝土采取2次拌和。
摘要：桥墩施工质量的好坏直接影响着整座桥的寿命, 因此施工中加强桥墩施工质量控制是十分必要的。文章就V型桥墩方法、施工步骤及施工措施进行论述, 以期能与同行交流。
关键词：V型桥墩,施工方法,施工步骤,技术措施
参考文献
[1]王健.论大跨径V型墩连续刚构桥设计及施工要点[J].建材与装饰 (中旬刊) , 2007 (10) .
V型滤池反冲洗控制过程的优化 篇6
早期的v型滤池, 进水多为两个孔, 一个进水孔, 一个漂洗孔。正常运行时, 两个孔均打开进水。当反洗时, 进水孔关闭, 漂洗孔未设控制机构, 因此保持打开。根据昌图中法滤池运行观察, 上述控制过程有如下问题: (1) 在开始反冲洗时将出水阀向增大方向开, 为的是快速降低水位, 这样就导致本滤池的出水水质在这一时段向上波动。 (2) 由于漂洗口平时没有控制闸阀, 导致将近1 米高的水位的在降排时大量浪费。 (降排水均排入废水系统) (3) 在水洗阶段是否一定要开漂洗口, 还有在此阶段对其它池的水位影响, 是我们平时对此关注不足的地方, 也是要改进的重点。通过多组的反复测试, 得出实验结果是:在水洗阶段关闭漂洗口, 对滤池的反洗周期没有影响 (以阻塞值为标准) 。对恒水位过滤的其它池的出口开度有增大几度的要求。
2 改造方案
相关人员开始从反洗时间控制、设备控制、工艺控制几方面着手做实验改进。
(1) 增加漂洗气动控制阀, 并实现与PLC控制联锁, 反洗开始时改为, 先关闭漂洗阀、进水阀、出水阀开度不变、直到池中水位降到排水沿口上一点。再关出水阀开排水阀。 (2) 气洗开始时将漂洗阀先打开。然后再开始气洗及气水混合洗步骤。 (3) 在气水洗结束后, 将漂洗阀关闭, 水洗结束后在静止期先开进水阀再开漂洗阀, 避免对池子的冲击。 (4) 对正常8 步反洗流程进行进水阀联动调节, 即保障对池子的反洗时间, 又对池子无冲击。其中有8.5 分钟是不用扫洗。
3 实施过程
3.1 安装设备
对进水漂洗口安装气动阀及控制电磁阀, 并将新限位信号接入PLC。
每池所需新增设备:
(1) 漂洗控制闸阀 (气动) 400 (高) ×300 (宽) 1台
(2) 气源控制电磁阀2位4通阀, 220V 1台
3.2根据滤池的相关参数修改程序
(1) 有效过滤面积:57.20m2
(2) 下降节水: (57.2+4.62) *0.9 (H) =55.6m3
(3) 过滤节水:400/60*16-400/60*8=53.3m3
(4) 排水跌堰口距池上沿1.98m, 扫洗口距池上沿2.11m, 漂洗水头距池上沿1.90m
(5) 进水闸板阀口300×300, 漂洗闸口400 (H) ×300 (L)
(6) 反洗泵流量410m3/H, 开度75%。近似反洗水量: (410/60) *6+ (2*410/60) *4=96m3
3.3 反洗步骤表 (如表1 所示)
4 实验验证
(1) 根据以上的理论对昌图中法合作公司水厂4 号滤池进行了改造, 60m2左右的V型滤池, 按原来的控制每次反洗将用去约用250m3的水 (清水及沉后水) , 按仅先降水位后反洗的方式用190m3水, 用我们的方案来控制用140m3水。加上过滤过程中的节水量, 理论节水量为110m3左右。经过近两年的运行, 使用状况良好。从单池浊度记录来看, 和未改造滤池没有明显区别。
节水情况, 对9 月份进水量和滤后水量进行了统计。统计方法如下:
日为统计单位, 每日反洗水量=当日进水总量-滤后水总量-排泥水量。
9 月份排泥为6 小时一次, 每次16 秒。
以4 号池为测试目标。统计日反洗水量, 比较日反洗池数目相同时, 有4 号池反洗和无4 号池反洗的日反洗水量的差别。
由表2 可见, 每日排泥4 次 (白色圆圈所示) , 间隔6 小时。
(2) 由于每日反洗滤池数量不同, 因此统计中取同等条件的日期进行比较。
由表3 可见有改造后的4 号滤池的统计日, 反洗水量明显比无改造后的统计日较少。由于进厂水流量计和滤后水流量计的累计偏差造成统计存在一定波动, 但从长期统计结果看, 明显可以发现, 4号滤池的反洗节水效果非常明显。
5 结束语
现在新建水厂的滤池将漂洗孔取消, 加大进水孔并对进水孔的闸阀增加了半开控制, 反洗初期同样采用降水位, 需要漂洗时将进水阀半开的方式控制, 从另一侧面和我们的改造思路不谋而合, 因此, 得出的结论是, 对旧水厂增加漂洗控制的技术改造是有必要的。
摘要：中法水务合作公司大部分水厂采用v型滤池工艺, 作为水处理中的净化环节, 早期的v型滤池存在一些问题, 反洗后造成浊度变化并存在水资源的浪费, 依据现场运行试验, 对滤池反洗进行了部分改造控制, 起到了稳定水质和节水的目的。
关键词：滤池反洗,反洗节水,漂洗阀
参考文献
[1]吕靖, 王倩, 陈志平.南京城北水厂V型滤池优化运行实践[J].中国给水排水, 2013, 29 (18) :68-71.
从符号学角度简析“V”型手势 篇7
当我们面对镜头时, 你最先想到动作是什么?从无数生活照中我们发现一个有趣的现象, 通常人们都会自然的用食指和中指摆出“V”型手势, 这已经成为人们拍照的最佳POSE。
“V”型手势可以算得上是当今世界最流行的通用手势, 曾给无数人带来信心和希望。抛开了文化与国籍的差异, 不论你何种职业, 什么样年纪, 人们都喜欢用它表达胜利的喜悦, 伴随它你通常还会听到一声无比清脆的“耶”的声音。
“V”型手势表示什么意思?它为什么具备全世界流行的认同性呢?它是一种符号现象吗?
二、“V”型手势由来
“V”型手势是英文单词Victory (胜利) 第一个字母的形状, 西方人习惯用它用表示胜利的喜悦、成功的信心以及鼓励别人取得成功等。它的由来要追溯到1415年英法百年战争中的阿金库尔战役, 当时的法国军队鄙视英国长弓手, 放出话来要把英国农民的食指和中指切下来, 让他们永远没法用弓, 结果出乎意料的是最终法国人战败。面对昨天还不可一世, 今天却成为俘虏的法国人, 英国农民们得意洋洋的伸出右手的两根手指, 向法国的贵族们炫耀, 从此代表胜利的“V”型手势, 开始流传开来。不过最初的“V”型手势是手背朝对方, 兼具胜利和侮辱之意。
到了第二次世界大战期间, 西欧沦陷, 许多人被迫流亡英国。1940年末的一天晚上, 一位名叫维克多·德拉维利的比利时人在广播里号召人们到处书写“V”型, 以表示对最后胜利的坚定信心。几天之间, 许多城市到处遍布被德军视为不详之物的“V”型, 使德国人心惶惶, 不知所措。“V”型由于简单明了, 便于流传很快传到了欧洲其它被德军占领的国家。英国首相丘吉尔在二战后将手势改为手心向外, 这才与不雅的信号区分开来。
最终版的“V”型手势与Victory相契合, 现在的大写“V”型甚至脱离开了手势成为胜利的代名词, 在世界范围内得到广泛认同。
三、从符号角度分析“V”型手势
“V”型手势是一种非语言手段的符号表达方式。人类自然传达手段中有各种非语言手段。例如表情、眼神、动作、气味等都具有符号意义, 都可以通过人的视、听、触、嗅等感官渠道来表达。它不但可以加强、扩大语言手段的作用, 同时可以弱化、抵消语言手段的效果。比如人们在说谎时候会眼神闪烁、不满的时候会翻白眼。
超越自然语言的范围, 通过人的感官而感知的符号系统, 表达的信息常带有某种暗示的性质, 用来补充自然语言或表露感情。一般分为三种类型:1.动态无声。以身体的动作表示意义。例如:摇头、“V”型手势等。2.静态无声。利用空间距离来传播某种信息。例如:气味、服饰等。3.有声。利用语音的特点来表达意思。例如:唱腔、语调等。而动态无声的象征符号代表某个抽象的意义, 往往是特定文化的产物, 简洁、形象、直观。例如:国旗上的五角星。
非语言符号都有一些共同的特点, 比如相似性和通义性。
1. 相似性。
非语言符号与指称对象之间具有某种相似性, 因为它是把客观事物符号化。例如:“V”型手势即伸出食指和中指, 同时也可以代表数字“2”“剪刀”“走路”“兔耳朵”。符号与实物相似, 似乎只存在于非语言符号之中。
2. 通义性。
非语言符号, 几乎可以称之为“世界语”。要认识文字、听懂话语, 通常要经过学习、接受教育。对于母语之外的语言, 更是如此。但是对于非语言符号的译读、理解, 则无须接受专门教育, 因为非语言符号与实物之间的相似性可以产生出举世通用的意义。非语言符号的上述特点, 决定了它具有替代作用、强调作用、重复作用。正是因为以上这些特性, 由此可见“V”型手势可算得上是典型的非语言手段符号表达方式, 也正是因此而得到了世界范围的认同。
四、从符号学角度分析“V”型手势
索绪尔将符号分成意符Signifier和意指Signified两个互不从属的部分之后, 确立了符号学的基本理论。经过一番考虑之后, 索绪尔选定了能指和所指, 二者结合便构成了符号。但在中国, 语言是一门极其深奥的学问, 中国人对语言的能指、所指有不同的看法。中国人的思维与西方人的差异极大, 对符号辨识差异巨大。
人们认为指示标识是国际化的, 例如, “V”型手势 (伸出食指和中指) 人们习惯用它用表示胜利的喜悦、成功的信心和鼓励别人取得成功, 中国人一看便知, 西方人一看也知。它的能指和所指并无思维差别, 它具有特殊性。除此之外东西方差别还是存在, 例如:西方人演示“八”的时候, 张开八根指头。可中国人只需伸出大拇指和食指来表示, 这时思维差异就相较而出, 西方人最终用所指 (对象) 来体现, 中国人用的是能指 (名称) 来体现, 这两个符号截然不同。
当能指和所指存在东西方差异的时候, 该怎样做指示设计呢?多元文化时代, 差异性的符号也是具有国际性的。例如:龙纹、凤纹, 全世界都知道是“中国”, 这时候的龙、凤纹才具有指示性和民族性。没有差异的国际性指示标识, 往往采用共识性符号, 例如:“V”型手势、奥运五环等。
从事设计专业的人士, 都了解标识是代表某种物体或可识对象的 (能指) 特征符号。一旦能指不复存在, 标识将丧失其符号性, 特征便随于物体或对象, 恰如符号意义只有在同使用符号的主体相关时才适合于符号——符号本身并没有自己的绝对意义, 这就是说, 主体在它之中并没有被抛弃, 主体总是直接存在物, 符号在同其他存在物相联系时才有它的存在。正如巴尔特的看法:“符号首先就有传达信号的能力, 同时具备代码 (code) 的能力, 否则就无法界别语言和非语言记号 (sign) 、记号系统、意指关系。”
“V”型手势 (伸出食指和中指) , 在中西方不同的文化脉络下居然有了巧妙的重合, 真是非常特别的现象。它已经融入到我们的生活, 你不再能赋予它任何特殊性, 作为一个普遍现象, 它自然地存在着, 被运用到各种场合、设计中。今天把它提出来, 并试图运用学习到的符号学知识去解读也许并不充分, 但这是一种新的理解和尝试。
参考文献
[1]《符号学原理》.罗兰.巴尔特.三联书店出版发行.
[2]《罗兰.巴尔特文集》.罗兰.巴尔特.中国人民大学出版社.