压水堆主泵及液态金属泵转子动力学研究进展

核主泵是核电站的关键设备之一,也是反应堆冷却系统的唯一旋转机械设备,其稳定运转对整个反应堆的正常工作至关重要,因此,针对核反应堆主泵开展转子动力学研究,探究主泵转子部件的模态振型、固有频率和支撑系统的刚度阻尼、液膜厚度十分必要。以国内外有关压水堆主泵及液态金属泵的转子动力学研究为重点,围绕压水堆主泵、钠冷快堆主泵、熔盐堆主泵、铅冷快堆主泵4种核主泵类型,从核主泵及其转子部件的结构特点出发,对现阶段主泵导轴承润滑性能和主泵转子结构固有频率、模态分析、临界转速等转子动力学特性的研究进展进行综述和展望,以期对有关核主泵转子动力学特性的计算分析起到一定的借鉴和指导作用。

基于张量链的电网大数据多模态预测方法

为了优化大数据预测系统的准确率和运算耗时,在张量理论的基础上,提出了一种适用于电网领域的多模态预测方法。通过综合运用张量和马尔科夫理论,设计了一种具有较强适应性的多元多阶马尔科夫模型,以及无假设前提的马尔科夫转移方法。在此基础上,基于张量链理论的短期预测和长期预测算法,提出了具有较低计算复杂度的大数据多模态预测方法。相关仿真验证结果表明,与经典马尔科夫预测方法相比,基于张量链的多模态预测方法具有更高的预测准确率与更少的运算耗时。

双梁桥式起重机主梁动态特性分析及响应面优化

为提升起重机主梁结构的抗振性能,针对双梁桥式起重机主梁进行动力学分析,并基于响应面法对主梁结构进行动力学优化。针对双梁桥式起重机主梁模型进行有预应力的模态分析和谐响应分析,得出主梁结构的固有频率、振型及频响曲线,对比分析结果,选择谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移作为后续优化设计的目标函数。通过灵敏度分析筛选设计变量,并运用面心复合设计获取样本点,构建Kriging响应面模型进行结构和材料参数优化。结果显示,优化后的主梁相比原型主梁,谐响应分析下的X方向、Y方向的最大位移分别降低了23.1%和25.5%,其质量降低了1.8%,这对主梁结构设计及抗振性能提升提供了技术支持。

某矿用防爆胶轮车架模态分析

以某矿用防爆胶轮车车架为研究对象,根据胶轮车的行驶工况和承载特点。采用有限元分析方法对车架进行自由模态和约束模态分析,获得车架模态参数,将分析结果与发动机及路面激励进行了比较分析,结果表明整个车架满足动态特性的条件,确定胶轮车不会共振,为实际试验提供了参考和依据。

空间太阳望远镜主桁架的模态分析与试验

根据1m光学主镜支撑系统的特殊要求,提出了空间主桁架结构的模态分析与试验方案。运用MSC.NASTRAN软件计算求得前几阶固有频率和振型, 分析出结构存在局部模态。用自由悬挂、单点激振多点拾振法进行模态试验,CADA-X软件辨识模态参数, 结果验证了结构隐含的薄弱环节。计算与试验得到的模态参数相对误差在7.9%内,说明模态分析与试验的方案可行。分析了试验误差和结构产生缺陷的原因,为整星改进设计与光学装校提供可靠依据。

汽车空调旋叶式压缩机主轴转子的振动模型

主轴转子为汽车空调旋叶式压缩机的核心运动部件,其固有频率和振型直接影响压缩机的工作稳定性。通过对其振动理论分析、实验模态分析以及NX Nastran模态计算,确定了主轴转子的固有频率和振型。研究结果表明,转子系统的固有频率在3300Hz以上,远高于其工作频率,主轴转子的运转是可靠的。振动测试结果证明,压缩机外壳的振动总加速度远低于美国通用汽车公司"GMW标准"的规定上限,从而推断主轴转子工作过程中不会发生共振及由此产生的噪声和大的形变。分析结果也为主轴转子系统的故障诊断和振动控制提供了重要参考。

考虑结构-设备相互作用的变电站主厂房系统动力特性研究

变电站主厂房是一种特殊的工业建筑,由于其中的电气设备形式复杂,质量较大,摆放形式多样,因此主厂房与设备之间存在着非常复杂的动力相互作用.对我国通用的户内式变电站主厂房进行较全面的动力特性研究,建立了考虑设备-结构相互作用的变电站主厂房有限元计算模型以及电气设备计算模型,通过详细的模态分析,找出了主厂房结构及电气设备的动力特性,以及考虑二者相互作用后变电站系统的动力特性变化,其结果可以为同类变电站进行地震反应分析提供依据.

轻型数控成形机主体结构有限元分析与优化

轻型数控成形机是基于无模化制造技术而开发的一种可直接对砂型进行加工以获得所需铸型的数字化成形设备,其主体结构是整个成形机的基础和框架,也是承载压力的最重要组件。因此,轻型数控成形机主体结构的设计与开发不仅直接影响成形机的性能与使用寿命,而且是反映成形机整体设计水平的重要因素。本研究通过有限元模拟对成形机主体结构的两种设计方案分别进行静力学分析以及模态分析,优化出更为合理的结构方案,并确保成形机整体安全、可靠。其研究结果为轻型数控成形机的结构设计提供了有效的理论依据。

光刻机主基板的动态特性分析及优化

利用有限元分析理论和模态分析理论,分析了高分辨光刻机主基板的动态特性,分析结果表明主基板结构设计合理。结合模态试验,验证了主基板有限元模型的正确性。利用该有限元模型,进行了灵敏度分析,还进一步实现了主基板结构的优化设计。

大型火力发电厂框排架主厂房结构动力特性研究

为了解和掌握大型火力发电厂框排架主厂房结构的动力特性,选取300和1 000MW钢筋混凝土框排架结构体系,600和1 000MW钢筋混凝土带端部剪力墙结构体系,以及1 000MW钢框排架结构体系,通过分别建立有限元模型进行模态分析,得到其自振周期和振型.分析结果表明,框排架结构体系刚度分布不均匀,扭转效应普遍存在,其中钢筋混凝土结构体系扭转效应较为严重;为避免结构在地震作用下发生扭转破坏,在主厂房结构设计中,应注意横向和纵向刚度合理分布;钢结构体系扭转效应较轻,但其用钢量较大,造价昂贵,不太适合在欠发达、高烈度地区采用.提出采用型钢混凝土混合结构体系作为主厂房结构体系,并对设计的1 000MW混合结构体系进行有限元模态分析,结果表明该结构体系可以有效降低结构扭转效应,具有很好的推广应用价值.

大型离轴空间相机桁架支撑结构的设计

设计了一种18杆空间相机桁架式主支撑结构,解决了大型离轴三反空间相机主支撑结构要求同时具备轻质、高刚度、高强度和高热尺寸稳定性的难题。分析了采用整体框架结构及桁架支撑结构作为离轴三反空间相机主支撑结构的优缺点,根据光学系统及相机整体结构尺寸特点,确定了桁架支撑方案。分析对比了单层6杆桁架结构和双层18杆桁架结构的动静态刚度。合理选取了桁架式主支撑结构的材料,分析了对支杆基频的影响因素,优化设计了支杆的结构参数,分析了18杆桁架支撑结构的力、热特性,并对支杆与杆接头的胶粘结强度进行了试验测试。有限元分析结果表明,相机桁架主支撑结构一阶固有频率为78.4 Hz,次镜在X向重力作用下绕Y轴的最大倾角为4.6″,动静态刚度均满足设计指标要求。碳纤支杆拉伸试验结果表明,胶粘结支杆的抗拉强度为5.85 MPa,满足强度要求。

水轮发电机定子短路故障形式分析及其算法设计

水轮发电机定子内部故障破坏性强,研究有效的主保护配置方案尤为必要,而主保护配置方案的优化设计又以发电机可能发生的内部短路故障形式分析为基础。目前大型水轮发电机定子绕组普遍采用多分支双层波绕或叠绕的结构,文章针对这2种绕组结构,详细分析了发电机内部可能发生的所有故障形式特点,设计了可形成各自故障集的通用算法,并介绍了该算法在三峡左岸Alstom电机(波绕)和柘溪电站扩建工程发电机(叠绕)定子故障形式分析中的应用。

主蒸汽隔离阀管系振动与噪声分析

采用有限元法模拟主蒸汽隔离阀内三维湍流非定常激振特性以及管道结构模态和阀腔声学模态,基于时均化流场计算和大涡模拟2种途径,寻找阀门缩颈产生湍流涡的原因,给出了阀门管系可能出现振动与噪声的频率范围,并与其实验结果对比来验证模拟结果的有效性.结果表明,湍流涡形成噪声源的主要频率与阀腔某阶固有声学频率接近,从而产生了声腔共振,并导致显著的阀门振动与噪声.通过多点布置和加速度传感器,现场测得阀门运行工况下的高频谐振成倍增长,且与声腔共鸣频率吻合.

基于环境振动测试的框架结构主裙楼动力特性分析

对某未设防震缝的钢筋混凝土框架结构主楼和裙房进行环境振动测试,并对其动力特性进行分析。测点分别布置在主楼左右两个楼梯间、顶层楼板和裙房井字梁大跨楼板上。利用实测加速度数据并通过改进的频域分解法,识别得到了结构的五阶模态参数。识别结果表明:各测试方案得到的识别结果一致,自振频率的变异性较阻尼比的变异性小;前四阶模态由主楼的振动引起,第五阶模态为裙房楼板的一阶竖向振动模态;由于结构的不对称性,识别得到的前三阶振型均带有扭转效应;模态参数识别过程中的可疑模态可能来源于主楼和裙房的动力相互作用。建立了所测结构的有限元模型,得到了五阶自振频率和振型,与识别结果吻合较好;分析了主楼和裙房之间的不同连接方式对整体结构自振频率和振型的影响,结果表明主楼和裙房的固结连接与铰接连接对自振频率基本没有影响,而设置防震缝与否对自振频率影响较大,且振型出现顺序均不会发生变化。

含转动副间隙的曲柄滑块机构振动特性的分析

针对实际应用中S195柴油机工作时的噪声大,系统稳定性差等问题。本文基于含间隙曲柄滑块机构的振动特性的分析,在ADAMS/Vibration中建立振动分析模型,添加三种不同的激振力,进行模态和强迫振动分析,进而得到系统的各阶模态的固有频率、模态主振型及频率响应信息,以此作为曲柄滑块机构设计参数,并将参数应用于S195柴油机工作的性能测试实验中,为S195柴油机工作性能的优化提供有力的理论依据。

圆弧齿面齿轮的动力学模态分析

基于齿轮啮合理论和Pro-e软件建立了动力学模态分析的三齿模型,然后应用ANSYS软件进行了动力学模态分析,通过分析从而得到了航空圆弧齿面齿轮的近似固有频率和主振形,为避免传动中出现共振现象提供了依据。

一种模态力矩阵组装方法

在对“模态力法”理论应用研究中，提出了模态力矩阵的一种组装方法——主作用力法．从对包含串联、并联、环型等常见子结构连接方式的实例分析结果可以看出，该方法简单，易于编程实现，且提高了计算速度，为模态力法的应用提供了可靠的手段．

矿用防爆柴油机出水总管裂纹原因分析及结构改进

某型矿用防爆柴油机在进行可靠性试验时出水总管出现裂纹并漏水,为改进其结构,从增大壁厚和增加肋2种途径提出了3套改进方案。为了分析出水总管出现裂纹的原因并验证各改进方案是否满足使用要求,建立了计算模型,分别从强度和模态两方面对出水总管原方案和各改进方案进行了计算和分析,通过计算分析,发现强度满足设计要求,共振是导致出水总管出现裂纹的主要原因。

叶片动态分析的改进自由子结构方法

本文进一步论述了复杂结构动态分析的改进自由子结构方法,并通过对叶片动态特性的分析计算.论述了该方法的可行性及实用价值.

基于ANSYS WORKBENCH的单绳缠绕式提升机主轴装置谐响应分析

以2JTP-1.2×0.8单绳缠绕式提升机为研究对象,通过UG建立提升机主轴装置的三维模型,利用ANSYS Workbench建立提升机主轴装置的有限元模型。对提升机主轴装置进行了模态分析,从而计算出前6阶的固有频率和主振型,并通过谐响应分析,确定了主轴装置危险频率范围和幅频特性,得出主轴装置发生共振时可能产生的最大振动幅值,同时也说明了谐响应分析的局限性。