旋转机械主频振动分析及诊断方法

主频振动是旋转机械的常见故障,本文通过对主频振动的振动机理进行分析。

离心泵主频振动疑难故障的诊断

对离心泵主频振动疑难故障进行综合分析和诊断,制定合理的检修方案,使设备得到及时维修。

振动主频对质点振速测量影响的试验研究

振动主频是评价爆破地震振动危害的重要参量 ,该参量主要通过对边坡、坝堤、地下结构、建筑物等设施物自振频率的响应来影响质点振速的监测。本试验模拟临近边坡的深孔爆破 ,采用CD - 1型速度传感器研究了振动主频对质点振速测量的影响规律 ,给出了在试验条件下的经验公式 ,并说明了现场实践中的应用原则。

炮孔近区岩体振动主频及能量的数值模拟

为了控制岩体爆破对保留岩体造成的破坏和损伤,针对炮孔近区爆破振动频率及能量变化问题,利用动力有限元数值模拟方法研究了单孔爆破10 m范围内爆心距、不耦合系数与爆破振动主频及能量的变化规律。结果发现爆破振动主频并不是随着爆心距的增大而单调递减,并且随着不耦合系数的增大同一爆心距位置处的振动主频先增大后减小再增大;爆破振动能量衰减向主频段靠拢并且随不耦合系数的增大变化浮动较小。

水下爆破激励堤岸振动主频的衰减规律

为了探究水下爆破激励堤岸岩土振动的主频及其传播过程的衰减规律,采用量纲分析法,考虑水、土介质变化物征,建立了影响爆破振动主频各物理量之间的泛函。结合江西省宜春市秀江双桥爆破拆除作业获得的水下爆破振动在堤岸及其近邻域传播测试数据,通过回归拟合,求解爆破振动主频公式。得到爆破振动主频预测值与实测值的平均相对误差为8.87%,较未考虑水土介质变化特征的预测方法得到的平均相对误差小。结果表明,通过引入监测点距爆心之间水、土介质传播域距离比值系数,使得振动主频的预测表达式符合水下爆破振动在堤岸传播的工程物理实际。

考虑振动频率的爆破振动安全标准的探讨

爆破振动安全标准如果不考虑振动频率的影响,则难以准确地衡量爆破振动的危害。文中在分析爆破振动频率对爆破振动的作用后,运用分形理论对其进行定量计算,得出考虑振动频率的爆破振动速度安全判别标准。并针对现场应用,提出采用简单易行的计频允许振速代替单一的爆破质点振动速度来判别爆破安全标准。

洞室爆破振动信号时频分析及能量分布研究

为有效预测洞室爆破对振动的振动规律,减小振动对保护建筑物的不良影响,分析起爆段数对能量分布的影响规律,需要对不同段数洞室爆破振动信号能量分布规律进行研究。以汝阳泉水沟尾矿库初期坝工程坝体堆石料开采为工程背景,采用小波变换法对爆破振动信号进行处理,获得各层频带包含能量方面信息,从频率和能量方面分析爆破振动信号时频特征。得到主振频率基本落在能量集中的频带,数个频带能量集中的现象依然存在。对比不同起爆段数的振动信号的能量分布情况,发现通过增加起爆段数,能够减少同时数个频带能量集中的现象。结合Hilbert-Huang变换(HHT)方法能同时分析信号时频特征的优点,进一步推论起爆段数增加使得振动波相互叠加效果加强,高频段振动分量相互叠加振幅消减,从而使主频向低频率收敛。

考虑频率影响的隧洞开挖爆破振动效应研究

在现场隧洞爆破开挖同时开展爆破振动速度测试,由试验得到各测点水平径向(指向爆心)和垂直向的最大振动速度及相应的振动主频.对试验结果进行回归分析,分别得到爆破振动最大速度和爆破振动主频的预测经验公式.结合“爆破安全规程”(GB6724-2014)中安全允许的质点振动速度和主频之间的关系,对隧洞开挖爆破振动安全进行了分析.研究结果表明,当测点与爆心距离为20~80m时,测点水平径向最大振动速度为10.8~1.3cm/s,水平径向主频为75~125Hz;测点垂直向最大振动速度为8.7~1.6cm/s,垂直向主频为72~115Hz,爆破振动在安全允许范围内.

基于小波包理论研究地下断层对爆破振动传播的影响

为了研究云南某金属地下矿山断层对爆破振动波传播的影响,选用含有断层区域3736北部中段区域、无断层区域3736南部中段区域布置测点。以云南某金属地下矿山真实采集爆破振动数据为研究对象,基于小波包变换、HHT算法、STFT算法开展爆破振动波衰减规律的研究。结果表明:云南某地下金属矿山振动波经过断层前瞬时能量幅值达到10×10^(-4)dB,经过断层后瞬时能量幅值达到1.5×10^(-4)dB,瞬时能量幅值衰减85%;断层在一定程度上会扰乱振动波能量分布情况,延缓振动能量迅速上升;振动波经过断层后低频能量衰减60%,高频能量衰减71%,总体能量功率衰减77%,无断层区域高频能量衰减18%,低频能量衰减17%,总体能量功率衰减15%;爆破振动波经过断层后,过滤大量高频能量,能量总体分布呈现向低频域方向发展的趋势。

城区单薄山体岩石高边坡爆破振动高程效应研究

为了探明几何形态特殊的单薄山体岩石高边坡的爆破振动响应特征,在赤湾停车场场平石方开挖爆破过程中,开展了赤湾山单薄山体岩石高边坡爆破振动监测,分析了赤湾山岩石高边坡爆破振动PPV和主频的分布规律,拟合了赤湾山岩石高边坡爆破振动PPV和主频的预测公式,分析了赤湾山岩石高边坡爆破振动的高程效应。结果表明:赤湾山单薄山体岩石高边坡马道内侧爆破振动PPV随水平爆心距和相对高差增大呈现先衰减后增大的趋势,在一定高程以上爆破振动PPV呈现明显的高程放大效应,坡顶监测点PPV约为坡脚的3~8倍;爆破振动主频随水平爆心距和相对高差增大呈先衰减后波动稳定的趋势,在一定高程以上爆破振动主频稳定在25 Hz左右。赤湾山岩石高边坡爆破振动高程效应与单薄山体岩石高边坡形态有关,雄厚山体岩石高边坡爆破振动PPV和主频公式对单薄山体岩石高边坡爆破振动PPV和主频的拟合效果一般。

软土地区施工现场重载车辆对基坑周围环境振动实测分析

以杭州某软土基坑为背景,通过在基坑周边地表布置加速度传感器,对重载车辆行驶引起的软土地区表层土体振动进行测试,得到软土地区临时施工道路的振动响应。通过统计各测点的加速度平均峰值、加速度振级以及振动主频,分析了软弱土体的振动响应,获取不同车速、测点方位等对土体振动响应的影响,根据重载车辆荷载对土体振动加速度以及振级随着离振源距离变化趋势最终划分基坑周围受重载车辆行驶振动的影响范围,得到软土地区基坑安全施工的范围。通过本次对杭州某软土基坑周边振动测试有助于全面认识重载车辆行驶振动对土体振动的传播规律,并对软土地区的基坑工程设计、安全施工及防灾减灾等提供依据。

地铁隧道浅埋段下穿砖混结构房屋爆破振动控制研究

以中国大连地铁的浅埋隧道南关岭镇-南关岭站区间为例,给出了人性化的爆破振动速度控制指标。为控制爆破振动,配置大孔径(直径100mm)减振孔并通过预裂爆破形成两道隔振带;采用上下台阶法开挖,掏槽部位尽量下移,增加起爆点与建筑物的距离,降低掏槽引起的爆破振动;提出孔外小段位非电导爆管雷管实现孔内外综合微差方法,在提高爆破振动主频的同时控制了爆破振动速度。实践证明,该区间的爆破振动控制在1.0cm/s,振动主频158.6Hz,持续时长1 150ms,解决了"爆破扰民"问题。

地铁运行时轨道-隧道-地层振动实测与分析

以上海地铁9号线某曲线段隧道为背景,通过在隧道内部、周围土层和地表布置加速度度传感器,对地铁运行引起的轨道-隧道-地层整个空间内的振动进行了现场测试。通过统计各测点的加速度平均峰值、加速度振级以及振动主频,分析了地铁振动在整个空间内的传播规律。实测结果表明:隧道内部及近处地层以垂向振动为主,但曲线段的地表水平振动可大于竖向振动;地铁振动从钢轨传至隧道壁时会有大幅衰减,从隧道壁传递到地表正上方时,振级反而有所增大;地铁振动在传播过程中振动主频范围也在不断减少。整体振动测试有助于全面认识地铁振动传播规律,对地铁线路设计、轨道结构减振具有较好的指导意义。

越江隧道涌潮作用下振动实测分析

钱江隧道由于其特殊地理位置面临涌潮冲击作用,涌潮产生的动载对河床形成冲击将引起隧道结构振动。目前对此振动影响评价尚不明晰。基于隧道结构现场动力测试,得到涌潮作用下隧道结构振动响应。测试结果表明:涌潮主要引起隧道竖向振动,通过与施工环境振动比较,涌潮引起振动加速度峰值小于施工状态下局部竖向振动,不构成影响隧道安全运营的控制因素。

散体结构边坡体振动波传播机理

通过浅层振动波在散体结构边坡体的传播测试实验,得出以下传播衰减规律:振动波的波速、加速度、主频与爆源药量正相关,与爆源距离负相关;vp>vs,αp>αs;延迟时间数据的离散性高;低频成分所占权重大.在Kelvin模型假设的基础上,分析并给出了小变形条件下粘弹性介质中的波动方程,以及纵波和横波的衰减系数复数形式表达式,从而得出:粘弹性散体介质波的衰减与频率正相关;介质的密度差、孔隙度K0、充填物、透过因子是振动波衰减的关键因素;散体结构边坡体相当于一个滤波器,随爆源距离的增加,高频成分被吸收,频谱变窄,主频振动的延续时间延长.

全断面与台阶法爆破作用下围岩的振动特征

基于现场试验和实测数据,通过量纲分析,建立了全断面爆破与台阶法爆破时岩体振动主频与单段最大药量及爆心距之间的函数关系,并进行了回归分析;通过声波试验,分析了在这两种爆破方式下,经过5次爆破作用后岩体的累积损伤规律。研究结果表明:岩体的振动主频随单段最大药量和爆心距的增加而减少,台阶法爆破比全断面爆破减少得更为迅速,而且相对于爆心距,单段最大药量对主振频率的影响更为显著;岩体在爆破作用下的损伤呈现非线性累积规律,前3次爆破对岩体损伤程度更深,且全断面爆破引起的岩体损伤较台阶法爆破更为严重。

内爆炸载荷作用下爆炸容器振动响应试验研究

为研究具有密闭结构的装备、建筑物或地下工事在内爆炸载荷作用下的冲击振动响应,通过某一尺寸爆炸容器的冲击振动环境试验构建内爆炸振源模型和密闭结构响应模型,比较测量了几个典型位置在不同强度载荷下的振动情况并进行频谱分析,提出了基于振动主频的判断结构损伤和防止共振响应的方法,并对试验数据进行数值拟合,弄清振动参数在结构上的衰减规律,为密闭结构的安全使用和设计改进提供依据。

市内复杂环境下大药量爆破降振及振动监测分析的研究

在周边高楼林立,人员密集,车流量大的环境下进行地基与地下车库大爆破开挖,对周边建筑进行爆破振动实时监控,并对所监测的振动数据进行分析。发现:爆区周边各测点峰值较小(小于1 cm/s),不会对周边结构造成危害;同等水平高度下,东西方向(纵向)测点各相关量(爆破振动峰值和信号能量)均高于南北方向(横向)测点各相关量;纵向测点频谱能量分布比横向测点频谱能量分布更为集中,各测点竖直向振动信号能量主要集中在3.906 25 Hz-62.5Hz范围内。爆破振动在高楼楼层之间传播时,随着楼层高度的增加,竖直向爆破振动峰值和信号响应能量增大,信号频谱能量分布更加集中,顶层振动峰值约为底层振动峰值的2倍,顶层信号响应能量约为底层信号响应能量的3倍。

某地铁车Tc1振动特性及振动传递分析

为研究某地铁车Tc1振动特性及振动传递,对该地铁车进行了线路振动模态试验。首先提取60 km/h下稳态30 s振动加速度,利用Test.Lab软件识别了车体及构架工作模态参数,然后在时域方面以6 s的时间段确定平均最大值和有效值,对该地铁车的动力学性能进行了评价。频域方面利用振动加速度频谱图的峰值点确定车辆振动主频。最后计算了各频段下由轴箱到构架、构架到车体的频域传递率。结果表明,该车辆的轴箱悬挂系统对高频振动具较好减振效果,空簧悬挂系统对低频振动有很好的减振效果。

兴延高速浇花峪隧道爆破振动测试分析研究

为研究施工过程中隧道初期支护衬砌在爆破作用下的振动规律,基于兴延高速公路浇花峪隧道上台阶爆破工程,在距离掌子面38 m处开始设置传感器,并在拱顶、拱腰和边墙处分别安装1个传感器,监测掌子面推进过程中隧道衬砌的爆破振动速度。利用萨道夫斯基公式的非线性回归分析方法对振速的3个分量进行分析,得出:1)拱顶振速大于拱腰振速,且均大于边墙振速;2)拱顶振速的垂直方向、水平径向和水平切向分量拟合出的爆破衰减系数K、α均大于其他测试位置相应方向分量拟合出的K、α,且垂直方向的振速最大。对拱顶、拱腰和边墙3个位置处的主频进行回归分析,由回归得到的K值发现,隧道不同位置处的振动主频存在的关系为:f_(拱顶)>f_(边墙)>f_(拱腰)。通过小波能量分析可知,拱腰处的频率成分相对较丰富且频带宽度较大,拱腰和边墙处的低频成分能量占比远高于拱顶,且拱腰处的低频能量最高。