沟槽对大型动力机器基础的振动影响及设计要点

随着科技的发展和工业的进步,众多领域朝着精细化和大型化方向发展。例如,铸锻领域的热模锻压力机;国防领域的某大型动力机器设备等。通常,这些大型动力设备自身重量高达千吨级,甚至万吨级,设备在正常运行时会产生非常大的能量,从而产生非常大的激振力,对临近设备和周围环境产生振动影响。为了避免或减轻大型动力机器基础运行时产生的振动影响,通常结构工程师需对设备基础进行振动控制分析和结构设计工作。

动力机器基础加固前后的振动特性实测研究

动力机器基础振动特性的分析主要采用频率、位移幅值等参数,难以综合分析动力机器基础的振动特性。选取反映振动能量大小的振动速度均方根值、反映冲击特性的裕度因子和反映固有特性的自振频率作为评价指标,通过振动测试获取了实测振动速度时程曲线,采用时域、频域分析法对动力机器基础在加固前后的振动速度均方根值、裕度因子和自振频率进行了对比分析。研究表明,基础的实测振动速度均方根值和裕度因子在注浆加固后出现一定程度的降低,自振频率出现一定程度的增加,这表明基础在激励作用下的总体振动能量和冲击性有所降低,基础地基结构的刚度有所增加,基础的振动能量、冲击特性和固有特性得到了改善。

混合动力机器人加工动力学模型及优化设计研究

针对加工用混合动力机器人结构,提出混合机器人动力学模型和优化设计方法。建立混合机器人的动力学模型,综合考虑了机器人工作空间/机器体积比、横向刚度和低阶模态3个性能指标,分析设计变量对性能指标的影响。在此基础上制定机器人内部并联机构的设计问题和综合设计策略,对机器人的结构进行优化。通过搭建多自由度混合机器人加工实验平台,结果表明所设计的混合机器人在较大的工作空间内具有良好的静态和动态特性,验证了所提模型的合理性。

大型复杂动力机器基础参振质量的概念、理论及应用

为满足大型动力机器设备的性能及工艺需求,动力机器基础正朝着大尺寸和构造形式复杂的方向发展。动力荷载作用下,大型复杂动力机器基础自身各部分的振动难以保持同步,即无法完全参振,此时,现有的将基础整体视为刚体进行动力设计的相关国家标准规范不再适用。参考基础动力设计分析中十分重要的地基土参振质量(基础振动时周围地基土同步参振的质量)概念,将大型复杂动力机器基础考虑为由核心实体刚体部分与外围附属弹性体部分组成的刚体-弹性体系统,提出了大型复杂动力机器基础参振质量的概念(核心刚体质量与外围弹性体同步参振质量之和),进而基于弹性半空间理论体系给出了理论求解公式和相应的数值求解流程,并以天津大学在建国家大型地震工程模拟研究设施中的大型地震模拟振动台基础为例,建立了精细化基础-桩基-地基土整体模型,分析了工作荷载作用下基础参振质量。数值结果表明:该基础参振质量总体可达80%以上,基础振动同步性较好。基于文中提出的参振质量概念和数值求解步骤,开展基础参振质量分析,可从振动同步性角度评估基础动力设计的合理性,为大型复杂动力机器基础的动力设计提供支撑。

WIB在动力机器荷载激励下的远场被动隔振分析

为研究波阻板在动力机器荷载作用下的被动隔振效果,通过数值模拟的方法,建立了动力机器基础-WIB-土体的三维有限元模型,计算分析动力机器激振作用下埋置波阻板对远场地表振动传递阻隔的效果,研究不同参数条件对波阻板隔振效果的影响。结果表明:竖向动力机器荷载作用下,在被保护体下方地基中设置波阻板对地表竖向和水平向振动具有一定的阻隔作用,整体隔振效果竖向优于水平向;调整波阻板厚度、宽度及埋深均对被动隔振效果有影响,随波阻板厚度增加,波阻板上方地表的隔振效果基本呈增加趋势;波阻板宽度增大对上方地表振动的阻隔区域有扩张趋势,达到4倍瑞利波长则会明显放大波阻板区域的地表振动;波阻板浅埋时能够有效阻隔振动波,波阻板后方地表的隔振效果明显优于波阻板上方。

考虑土-结构相互作用大型动力机器基础三维有限元分析

本文提出了考虑土-结构相互作用计算大型机器基础动力反应的三维有限元方法.该方法将动力机器基础与周围地基作为一个完整的研究对象,将基础作为粘弹性体反映基础变形,建立粘-弹性人工边界模拟半无限地基的辐射阻尼和远场地球介质的弹性恢复性能,并通过构造等效弹簧实体元使这一人工边界在商业有限元程序中实现。文中进一步将上述方法用于分析燕化高压聚乙稀装置压缩机基础的动力反应，并通过数值试验定量讨论了影响大型机器基础动力反应的主要因素，得出了一些有用的结论。

动力机器基础振动与设计若干问题的讨论

讨论了《动力机器基础设计规范》(GB 50040-96)中的若干问题,包括质-弹-阻模型、地基动力参数、荷载组合和基础的构造要求等几个方面。对动力响应,基于弹性半空间理论定义质-弹-阻模型中引入的各个参数(频变),基于该模型计算稳态荷载或暂态荷载作用下基础的动力响应;引入承载力、变形和稳定性等的验算,并在基础的形状尺寸、埋深、材料、配筋等构造方面为设计人员提供指导;对基础的重要程度进行分类,对重要基础,特殊场地条件下的基础,建造时宜考虑沉降等观测手段,及可改变基础固有特性和加固维修等相关的措施。

关于动力机器基础激发的地面振动衰减公式的讨论

在理论分析和振动实测的基础上 ,对动力机器水平扰力作用下地面振动衰减进行了分析、计算 ,提出了与实测数据吻合较好的水平扰力作用下估算地面振动的衰减公式 。

动力机器基础设计的数值方法研究

在“数值方法”总的思路指导下 ,结合动力机器基础振动的特点 ,把土与基础视作一弹性共同作用体系 ,利用大型工程分析软件ADINA ,分别对简单地基条件下基础不同振型及复杂地基条件下的耦合振动进行了系统的数值试验 ,并将所得的结果与相应条件下由《规范》方法与Lysmer比拟法计算的结果进行了对比分析 ,验证了数值计算方法对于动力机器基础设计的系统性。

动力机器基础中地基土的惯性分析

从轴对称问题的波动方程出发，推导出动力机械基础在垂直振动时基础下土体内部的位移，确定出地基土参与基础振动的质量。在考虑了地基土的惯性作用的基础上，计算了动力机械基础的动力特性和动力响应，讨论了一些对参振土质量有影响的因素。

数值方法在动力机器基础设计中的应用

在已经验证了数值方法对于动力机器基础设计的可行性、系统性和优越性的基础上 ,提出了数值方法在动力机器基础设计中的应用 ,是对优化动力机器基础设计方法的有益探索。

动力机器基础与地基体系分析

提出了动力机械基础的振动在地基中传播的有限元分析方法及其性能评估的准则。并对一个具体的工程实例的地基主性能进行了系统的试验测试和计算分析，论证了所提方法的适用性。

某动力机器基础动力学分析

当动力机器基础体积较大时,采用《动力机器基础设计规范》(GB 50040-96)推荐的简化计算方法进行动力计算,计算结果可能具有较大的误差而不能用于工程设计,此时进行三维数值分析是必要的。在介绍弹性动力学分析的基础上,使用通用有限元软件ANSYS8.0,对某设备基础进行了模态分析和谐相应分析,得出了该动力机器基础的低阶固有频率准确值,以及该动力机器基础随外部荷载频率改变的振幅变化曲线,进而得出一些重要结论,为该工程设计提供了可靠参考。

动力机器地基随机振动研究

在土层中取一变截面土柱,从一维波动方程出发,采用复弹性模量,计及土的弹性模量沿深度的变化和阻尼影响,推导出动力机器简谐扰力作用下地基土垂直振动的位移,并在此基础上,计算出位于机器下方地基土对机器随机扰力的动力响应.

动力机器基础振动的Lysmer理论法与有限元法的对比研究

采用有限元数值方法与理论计算法的对比研究,提出了一种验证动力机器基础Lysmer理论适用性的分析方法。首先根据二阶常系数非齐次微分方程理论,推求得到Lysmer方程的理论解,建立了动力基础的理论模型和相同条件下有限元数值试验模型,并分别采用有限元数值计算和理论计算得到在相同外周期动荷载作用下两种模型的位移历时曲线。计算结果发现,两种位移历时曲线的总体形状、初始相位和振动频率均非常接近,振幅之间存在明显的线性关系,反映出两者之间具有良好的可比性。

框架式动力机器基础加固改造设计

介绍了框架式动力机器基础的设计思路 ,提出了比较实用的设计方法和计算结果分析 ,并得出一般性结构。通过综合比较优选最佳加固方案 。

动力机器基础响应分析的波数法

根据地基中表面波的能流分布规律 ,提出利用面波的第一模态波模拟水平向传播波 ,而竖向传播波则采用半无限单元模拟 .

原苏联新《动力机器基础设计规范(СНиП2.02.05-87)》关于地基基础设计与计算的若干新规定

原苏联新《动力机器基础设计规范(2.02.05-87)》是原苏联国家建委1989年批准颁发的替代原《动力机器基础设计规范(Ⅱ-19-79)》(以下简称《79规范》)的新动力机器基础设计标准规范。与《79规范》相比,在内容上作了不少补充,并有新的发展,反映了原苏联近年来在动力机器基础设计方面新的研究成果和水平。本文重点介绍该规范有关地基基础设计与计算规定的变动部分和发展部分,并略加评述。

动力机器基础不良振动监测及减振对策

对两个动力机器基础的不良振动进行监测分析,总结了动力机器基础不良振动的一般监测方法,针对具体的不良振动情况,提出了减振对策.

框架式动力机器荷载探讨

针对冶金行业经常用的大型动力机器(空气压缩机,鼓风机,电机,汽轮机),结合国内外的规范,对国内外厂家的资料进行了研究。讨论了框架式动力机器基础设计荷载取值及组合等问题,解决了基础设计时的一些难题。