淤泥-岩石地层爆破临近给水管道振动特征

盾构机通过淤泥-岩石地层时,可以在地面钻孔预先爆破破碎岩石,但是淤泥-岩石地层爆破产生的振动威胁爆区周围供水管道的安全。通过对爆破振动进行现场测试和数值模拟,首先验证爆破现场材料的物理和力学参数,然后研究了爆区附近供水管道的动态响应。得出如下结论:在管道轴向上,节点峰值速度(PPV)随着距爆炸源水平距离的增加而减小;在管道正上方地表沿管道轴向,节点峰值速度也随着距爆炸源水平距离的增加而减小;管道上节点峰值速度与管道上方地面的节点峰值速度之间存在函数关系。管道内壁最大PPV是最小PPV的3.97倍,管道内壁90°处的节点峰值速度最高,管道外壁最大PPV是最小PPV的1.03倍,管道外壁150°处的节点峰值速度最高,每个节点的PPV彼此不同,给水管道内壁PPV大于外壁,内壁PPV变化较大,但外壁PPV相对接近。单元的最大峰值有效应力是单元的最小峰值有效应力的4.06倍,在管道外壁240°~270°处单元的峰值有效应力最高。本研究的结论可以为确定爆区周围供水管道的安全性提供参考。

倾倒型危岩体空间振动特征及损伤识别

目前,基于动力学指标反映危岩体损伤的研究多集中于分析危岩体单方向振动特征,当无法判断结构面演化方向或演化方向为多方向时,难以准确识别危岩体损伤。为探究危岩体损伤演化过程的空间3维振动特征,得到可反映危岩体空间3维损伤演化过程的高敏感性指标,本文将危岩体视为3维实体,通过数值模拟分析了倾倒型危岩体振型特征,并基于弹簧-质子摆振模型推导了危岩体水平向摆振和竖向摆振的振幅和固有频率的计算公式。结果表明:危岩体不同振型对其损伤的敏感性与结构面演化方向有关。单向动力学指标敏感性由该方向主振型决定,因此指标敏感性受结构面演化方向控制。监测方向与结构面法向或结构面演化方向一致时,指标敏感性最高;监测方向为结构面演化方向垂向时,动力学指标敏感性最差。将粒子轨迹应用于危岩体损伤识别,以3维向量表示危岩体振动过程中的空间位置,定义了粒子轨迹时域动力学指标算法。通过设计崩塌相似模型试验,人工切割加深后缘裂隙模拟危岩体结构面损伤演化过程,分析了危岩体演化过程中单向时频动力学指标和粒子轨迹时域动力学指标的变化规律;试验发现:与结构面损伤演化有强相关性的单向动力学指标(振幅标准差、峭度、主频)对危岩体损伤敏感性具有方向差异,各指标不同方向敏感性最高相差2.50~23.79倍;粒子轨迹动力学指标对危岩体结构面不同方向演化时的损伤均具有较高敏感性。

基于弧触头接触振动特征分析的高压SF6断路器电寿命在线监测方法

高压SF6断路器电寿命评估对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。然而,现有的电寿命评估仍旧依赖累计开断电流法与动态回路电阻法,缺乏有效的在线监测手段。该文针对真实126 kV高压SF6断路器设备,研究了基于弧触头接触点分析的电寿命评估方法。结合变分模态分解(VMD)与短时傅里叶变换(STFT)分析,发现弧触头接触时产生了10 kHz以上的高频振动特征信号。通过调整机构拉杆的位置以改变弧触头刚合点,发现了高频振动特征频率出现时刻与弧触头刚合点之间的相关性,进而提出了一种基于弧触头接触振动特征分析的高压SF6断路器电寿命在线监测方法。现场瓷柱式断路器的实验结果表明,弧触头刚合点测量误差约为0.905 mm,因此该文提出的方法有望在高压SF6断路器电寿命在线监测领域实现推广应用。

发动机振动特征分析与隔振技术分析

随着车辆制造技术的快速发展,汽车已经成为人们出行和交通运输的主要工具,在汽车的安全性、可靠性、操作便捷性不断提升的同时,汽车的驾驶舒适性也成为了汽车品质的重要考评要素。为更好地分析汽车发动机规律,从发动机振动相关研究出发,分析了发动机振动特征的研究趋势,介绍了导致发动机振动的主要因素,总结了振动产生的规律和特点,说明了发动机振动控制的常用形式,并重点对发动机隔振技术展开应用技术研究。

站城综合体上部建筑的车致振动特征研究

站城一体化综合交通枢纽项目中上建商业综合体多围绕轨道交通车站或正线集中开发的特点,使得项目在运营期间将面临着复杂的环境振动问题,然而目前缺乏相关方面的研究工作。以北京城市副中心站综合交通枢纽为例,结合项目中集中开发地块的规划方案,通过建立精细化的综合交通枢纽环境振动预测模型,开展列车荷载作用下站城综合体上部建筑物的振动响应研究。分别针对非减振轨道和隔离式橡胶减振垫浮置板减振轨道条件下的室外地面振动和室内楼板振动进行了统计分析,研究结果表明:(1)复杂大型建筑物的车致环境振动在空间分布上呈现出明显的离散性,建议补充振动响应的达标概率作为二次评价指标;(2)由于地上综合体与地下枢纽空间结构为共构建设,车致振动并未经过土体的有效衰减,最终导致地下综合交通枢纽的环境振动问题主要集中在上盖平台区域,相比规定限值超标约5 dB;(3)通过铺设刚度为0.011 N/mm^(3)的隔离式橡胶减振垫浮置板轨道,能够有效降低环境振动响应10 dB以上,确保枢纽范围内的环境振动达标概率达到97%以上。

振动特征估计下的GIS变电设备发热缺陷因素识别系统设计

为了精准发现GIS变电设备发热缺陷因素,制定合理维修计划,设计振动特征估计下的GIS变电设备发热缺陷因素识别系统。利用数据层采集并存储GIS变电设备的相关数据,通过组件层传输数据层的数据至应用层,依据接收的数据实时估计振动特征,判断设备是否存在发热故障,在数据层内提取该设备的红外图像数据,确定发热区域,采用相对温差判别法测量发热区域的温度数据,求解相对温差百分比,依据设定的温度阈值,识别发热缺陷因素,传输至展现层。实验证明,该系统判断GIS变电设备是否存在发热故障时,可以精准定位发热区域,识别发热缺陷因素;针对微小的发热区域,该系统依旧能够精准定位,具备较优的发热缺陷因素识别效果。

基于设备状态振动特征的比例故障率模型可靠性评估

基于概率统计的传统可靠性评估方法一般依赖于失效寿命数据。但失效寿命数据需要通过寿命试验和加速寿命试验获取,对于大量的实时工作设备采用这种方法是不适宜的。这种情况下,基于设备状态的性能退化数据能够提供可靠性评估的重要信息。在集成失效数据可靠性建模技术和基于设备状态的振动信号特征提取的基础上,提出设备状态振动特征的比例故障率模型可靠性评估的新方法。该方法可以把底层信息(如设备运行状态特征的方均根、峭度)与高层信息(如可靠性统计学)之间建立联系,适合设备运行可靠性参数的估计,并能够提供有效的可靠性评估,为设备以可靠性为中心的基于状态的预防维修提供技术支持。通过在铁路机车轮对轴承上的应用实例说明该方法的合理性和有效性。

齿轮箱典型故障振动特征与诊断策略

准确地提取各种典型故障的特征是进行齿轮箱故障诊断的关键。通过大量的实验 ,对齿轮箱中的齿形误差、齿轮均匀磨损、箱体共振、轴轻度弯曲、断齿、轴不平衡、轴严重弯曲、轴向窜动、轴承疲劳剥落和点蚀等九种典型故障进行分析 ,总结其振动信号的时频域特征 ,并在此基础上提出采用基于建档案的两时域 (原始时域和包络时域 )三频域 (频谱、细化谱、解调谱 )的诊断方法 ,为齿轮箱智能诊断系统的研制打下良好的基础。

一维不定参数结构系统振动特征问题的摄动传递矩阵法

基于Riccati传递矩阵法,给出了一维不确定参数结构系统振动特征问题的二阶摄动计算方法,该方法适用于一般的一维结构系统的实数和复数特征问题的分析,并给出了结构振动特征的灵敏度计算公式· 算例对转子的陀螺特征值问题进行了摄动分析。

转子系统动静件间尖锐碰摩时的振动特征试验研究

通过试验研究了转子系统中动静件间尖锐碰摩时的振动特征规律。根据碰摩的发展历程 ,把碰摩严重程度划分为 4个阶段 :刚开始触碰、早期尖锐型触碰、中期半尖锐型碰摩和晚期平钝型碰摩。在早期碰摩阶段 ,发现有工频的 1 /3、2 /3分量等稳定存在 。

双转子发动机转子-机匣碰摩振动特征研究

双转子发动机发生转静碰摩时,会出现高低压转子组合频率(频率和、频率差),但无法区分高、低压转子碰摩。采用简化的动力学模型,讨论双转子发动机转子与机匣碰摩的情况,认为碰摩力往往是一个旋转的力,并对碰摩的三种形式进行了理论分析和数值仿真。发现高压转子发生碰摩时,会出现高压转子的整数倍频NΩH及组合频率NΩH±ΩL的频率成分;低压转子碰摩时,则会出现低压转子的整数倍频NΩL及组合频率NΩL±ΩH的频率成分。组合频率成分在转子上反映并不显著,在机匣的振动响应中则会很突出。开展了双转子碰摩实验研究,实验结果和发动机实测结果均验证了上述结果的正确性。

转子碰摩故障振动特征的数值分析与辨识方法

对一类集中参数非线性转子碰摩行为进行了数值仿真,获得了各种响应解形态,同时获得了两类混沌路径,即拟周期进入混沌路径和混沌运动突发到周期运动路径。以数值分析结果为基础开展试验研究,观测到的响应形态与仿真结果定性一致。最后,对碰摩故障的振动特征进行了总结并提出了相应的辨识方法,这些结果对工程实际具有一定的参考价值。

双电主轴双刀车削车铣复合中心的切削振动特征分析

由于车铣复合中心对细长轴的车削加工方法采用的是双电主轴夹持,双刀对置车削。通过对车铣复合中心的切削测试,得出车铣复合中心双电主轴的旋转特性,单刀车削加工特征以及双刀对置加工特性。测试加工状态下的刀具和工件的振动特性,为加工参数的确定以及机床精度的调整和改善提供参考。

汽轮机组现场动静碰磨故障的振动特征及分析诊断方法

介绍了大型机组现场动静碰磨的机理及发生原因 ,并结合现场启机和工作转速发生碰磨的实际数据记录 ,给出了碰磨振动信号特征和诊断方法 ,可为故障现场分析和诊断提供参考。图 6参

大型机组动静碰摩故障振动特征分析与现场处理

机组动静部件碰摩是运行中常见的重要故障 ,它对正常运转有直接影响。现场碰摩的诊断难度较高 ,不及时、不准确的诊断都会造成经济损失。结合某电厂一台 3 0 0MW机组低压通流部分发生碰摩时实际的振动数据 ,介绍了碰摩发生时传感器间隙电压、转轴静态轨迹以及相位表现出的征兆和特征 。

大型机组动静碰磨的振动特征及现场应急处理方法

动静部件碰磨是大型机组现场常见故障。结合近年3台350～600MW机组在启动和工作转速时发生的典型动静碰磨,介绍故障简况、振动特征、分析判断过程和现场应急处理方法,为碰磨故障的准确分析、诊断和认定及现场采取的紧急处理措施提供参考。

齿轮联轴器不对中转子系统的稳态振动特征分析

对不对中齿轮联轴器连接的轴承—转子系统进行了动力学分析 ,讨论了齿轮联轴器不对中力的组成。理论分析表明 ,齿轮联轴器的不对中而产生的作用力是联轴器内齿套的惯性力和联轴器内阻尼共同作用的结果 ,转子系统的稳态响应振幅与齿轮联轴器的不对中量、内阻尼、转子的转速和齿轮联轴器的结构参数有关。数值模拟结果显示在弯曲振动中转子系统会产生工频的 2 ,4,6,8,…等偶数倍频分量 ,而在扭转振动中会产生工频的 1,3 ,5 ,7,…等奇数倍频分量 。

基于振动特征估计的GIS设备故障检测与分析

针对气体绝缘金属全封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)故障频发问题,提出一种基于振动特征估计的GIS设备故障检测与分析方法;首先,提取GIS设备金属外壳振动信号特征并基于通用自回归模型建立系统的状态空间模型;然后,采用粒子滤波算法对GIS设备振动特征进行估计。同时,将特征估计值与实际测量值之间残差的绝对值作为设备故障检测指标,结合自适应阈值方法来检测故障;最后,依据振动特征残差的变化趋势实现机械故障与放电故障的隔离。对多组变电站现场GIS设备不同故障前、后实测振动数据的仿真分析发现,通过振动特征估计不仅可以准确检测设备故障,而且可以有效隔离设备机械故障与放电故障。

轴承-轴承座系统振动特征与局部故障尺寸的关联

轴承-轴承座系统振动特征与局部故障尺寸的关联关系是轴承内部故障精确定量诊断的重要依据。针对不同尺寸局部故障诱发的轴承-轴承座系统振动特征的问题,采用显示动力学有限元算法,综合考虑其各部件的弹性变形、重力和轴承元件之间的接触与摩擦的影响,建立含局部故障的轴承-轴承座系统有限元动力学模型,研究不同尺寸局部故障诱发的轴承-轴承座系统的振动特征。分析局部故障尺寸变化对其振动特征的影响规律,揭示局部故障尺寸与轴承-轴承座系统振动特征之间关联关系,为获取其准确的振动特征提供了一种可行的手段,也为轴承-轴承座系统内部轴承早期局部故障的准确定量诊断提供了有效参考。

燃气轮机动叶片断裂故障振动特征及其识别方法研究

针对燃气轮机动叶片典型故障模式断裂故障的诊断问题,对动叶片断裂激励下的敏感振动特征及识别方法进行了研究。首先,以机匣-静叶为研究对象,基于动叶片断裂故障机理,并结合燃机叶片结构特点和载荷特征,建立了其断裂激励下的动力学模型及运动方程;通过对其振动响应进行求解及响应分析,研究了便于工程中监测分析的叶片断裂故障的机理特征。然后,提出了一种基于小波变换的叶片断裂故障识别方法。最后,利用某型燃气轮机叶片断裂故障实际案例,对所提出的振动特征及故障识别方法进行了可行性验证。研究结果表明:作为系统主要激振频率,在动叶片断裂后,叶片通过频率的幅值具有阶跃式突降特性,结合小波变换算法可实现对叶片断裂故障的有效识别;该研究成果可为燃气轮机动叶片断裂故障的诊断提供一定的参考。