合成气汽轮机转子振动优化研究

汽轮机作为现代化工生产的重要机械设备,由于运行稳定、体积较小且动力源提供较为方便、操作简单等原因被广泛应用。随着长时间、不间断、带负荷运行,汽轮机自身遏制运行稳定性的不利因素就会显现,比较突出的问题有转子振动升高、位移变大、轴瓦温度升高等。针对蒸汽透平离心式汽轮机转子由于油封处异常而产生的不规则、间断性振动问题,分析故障原因,通过外接空气降温及优化密封气流量的方式加以解决。

基于神经网络的薄壳多目标振动优化控制研究

针对目前主动控制方法主要集中于减振降噪方面的研究,无法满足工程中频率特性改变的需求等问题,结合神经网络的多目标并行处理能力,提出基于神经网络的多目标振动优化控制方法。首先,基于神经网络算法,构造频域主动控制架构,相较于时域方法,该架构一个控制循环只需一次傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT),无傅里叶逆变换(Inverse fast Fourier transform,IFFT),因此,控制时效性得到有效保证。其次,基于全局频域误差与特征频点误差,构造混合型误差评判准则,提升算法的自适应性,可靠性与抗干扰能力。再次,基于多自由度系统方程,研究了多目标控制中的可控性问题,保证控制的可行性。最后,通过大型薄壳结构的八点多目标振动优化控制,有效验证了方法的有效性与可行性。

基于遗传算法的发动机冷却模块振动优化

发动机冷却模块(CRFM)是汽车怠速时的主要振动噪声源之一,以某轿车V6发动机的冷却模块为研究对象,针对其怠速开空调时冷却模块及方向盘振动问题,结合数值仿真与试验对比,分析了冷却模块振动的影响因素。冷却模块振动模型的搭建,借助了Matlab,运用能量解耦理论、Newmark-Beta算法,考虑了车架及风扇振动,并采用混合遗传算法对减振连接块的性能进行了优化,结果得到了仿真与试验的确认。

可穿戴计算机主板振动优化模型研究

可穿戴计算机主板的结构尺寸是决定可穿戴计算机抗振性能和可穿戴性能的关键因素。本文针对可穿戴计算机振动设计所具有的特殊性,在对可穿戴计算机主板受迫振动分析和主板固有振动频率分析的基础上,同时考虑其结构尺寸对其可穿戴性能的影响,建立了可穿戴计算机主板振动优化模型。由于无法得到主板固有振动频率的精确解,本文通过仿真试验确立可穿戴计算机主板固有振动频率与其结构尺寸的对应关系。提出"分层细化"的方法,采用多组正交试验方案,以最少的仿真试验次数得到振动优化模型的最优解。

调相机轴承座振动优化改进方案研究

随着特高压直流输电工程的大规模应用,新型调相机被更多地应用到了电力系统中。然而,大型调相机作为大型转动设备,容易在运行期间出现振动不稳定、振动超标现象,导致调相机跳机,在极端情况下威胁特高压电网安全。本文在调研、收集在运调相机振动问题数据的基础上,针对在运调相机在运行中产生的振动,首先通过对于整套设备的全系统建模,分析了振动可能产生的原因,而后基于已知给出了改善振动问题的措施,并且采用改进型多层感知器神经网络算法确定了小轴把合直径和小轴抬高量的最优值组合,以确保调相机旋转部件自振频率与基础自振频率避开。最后,本文对采用改进方法优化后的在运设备的运行数据进行了分析,振动问题在很大程度上得到了减轻,验证了本文所提振动改善方法的有效性。

一种静音柴油发电机组振动优化设计与验证

本文对于额定转速为1500r/min的柴油发电机组振动的优化中,在柴油发动机下方采用双层减震的优化方式,经试验测量数据对比,双层减震使静音柴油发电机组振幅值减小,优化效果明显。

某轻型电动卡车空调振动优化

针对一款轻型电动卡车在原地开空调时噪声和振动偏大的问题,进行系统的分析排查,通过噪声频谱和振动频谱分析,找到问题根本原因,并提出了解决措施。通过零部件试装验证后,试验复测结果为噪声变小和振动感消失,验证了方案的可行性。

1030MW火电机组一次风机振动优化

随着电力工业科技进步和经济建设发展,对火电厂旋转机械设备安全与经济性能的要求越来越高。加之电力企业制度改革的不断深入,电力企业逐步由生产型向经营型转变,由高耗能企业向节约型企业的趋势发展。为增加经济效益,节能减排,火电厂发展趋势更是趋向于大火电,即电厂机组数量多、容量大,各电厂由于风机振动故障导致降负荷现象时有发生,而一次风机是火电厂的主要辅助设备,其运行情况的好坏直接关系到锅炉能否安全稳定运行,而振动是影响风机正常运行的重要因素,克服和解决风机振动问题将有助于锅炉长期安全稳定运行。

百万超超临界火电机组汽轮发电机振动优化及处理

本文以某百万超超临界火电机组汽轮发电机组的整个轴系为研究对象,结合设备各项设计参数及原始安装记录,根据所采集的历史振动数据对振动偏大原因进行综合分析,计算并制定精准、可靠的动平衡方案。动平衡方案实施后,该机组轴系各项参数稳定且#2、#3、#8、#9轴承轴振值均达到≤76um的优良标准,为后续同类型机组整个轴系的动平衡方案实施提供实践依据。

风电塔筒异常振动优化方案研究

结合风力发电塔筒在运行过程中出现的异常振动进行分析,提出风电塔筒异常振动的优化方案,解决风力发电塔筒中的危险,提高安全性能。

集成产品族聚类的虚拟共享制造单元优化研究

为适应大规模定制的时代需要,企业需采用灵活的制造系统来处理多元化、个性化的产品。在产品族聚类基础上提出一种动态虚拟共享制造单元模型,灵活分配制造单元产能同时组合产品族,可减少机器配置和能源消耗、提高机器利用率、降低库存;从而帮助企业更合理地配置现有资源,最大程度减少企业在制造过程中的运营成本。为此,设计了基于遗传的阻尼振动算法(GAVDO)进行求解,并与经典的阻尼振动优化算法(VDO)和遗传算法(GA)进行了比较。通过大规模数值实验,结果表明在相同运行时间内GAVDO优于VDO和GA;同时,运用相同的GAVDO求解时,共享制造单元的效果优于非共享制造单元。

融合齿背接触机理的圆柱斜齿轮振动特性分析与双面修形优化研究

为了更合理地分析高速圆柱斜齿轮非线性振动特性、有效抑制齿面振动。通过考虑增/减速状态的轮齿承载接触模型,建立了考虑齿背接触特性的圆柱斜齿轮动态啮合刚度,得出齿面啮合刚度同时与啮合时间和齿面振动位移之间的耦合机理;进一步建立考虑齿面/齿背啮合刚度、线外啮合冲击激励的高转速圆柱斜齿轮传动系统非线性振动模型,并在此基础上展开同时计及齿面、齿背接触状态的双齿面减振修形优化研究。实例计算结果表明,计及齿背啮合刚度的振动加速度明显大于未考虑齿背啮合刚度的振动加速度,且系统表现出更加复杂的分叉特性;相较于标准齿面和单面修形,双面修形的圆柱斜齿轮具有最小的齿面振动加速度,且双面修形齿面在减缓圆柱齿轮振动的同时,也增大了系统可供稳定工作的转速区间范围,具有较好的工程实际应用价值,对提升系统稳定性设计有着积极的指导意义。

固液捆绑火箭尾舱设备随机振动环境优化预示分析

运载火箭发动机喷流噪声是引起火箭舱段随机振动环境的主要因素;对于固液捆绑火箭而言,多个固体助推发动机与芯级液体发动机喷流噪声的组合捆绑效应将使舱段高频随机振动环境更为恶劣,尤其是对于靠近发动机喷口的固体助推发动机尾舱。文章重点针对某固液捆绑火箭试样阶段的固体发动机尾舱设备与支架安装面在噪声激励作用下的高频随机振动环境,采用有限元分析(FEA)方法进行随机振动环境优化分析。结果表明,增加单机设备支架厚度能明显改善单机设备安装面的高频随机振动响应。据此重新设计单机设备支架并进行试车实测,结果与仿真预示结果间的最大偏差未超出工程上一般要求的±3 dB偏差范围,验证了该环境优化及预示分析方法的合理可行,可为后续运载舱段在噪声激励下的高频随机振动环境优化预示提供参考。

基于振动特性的多学科多目标摩托车优化

以摩托车强度、刚度、轻量化为约束条件,以响应面法为基础建立多学科多目标优化方案。运用Hypermesh建立有限元模型,通过Radioss进行计算,并以Hyperstudy为优化平台。采用正交实验设计对优化变量进行灵敏度分析,运用拉丁方实验设计获取采样数据点,利用移动最小二乘法构建响应面模型,结合多学科、多目标优化设计方法进行结构优化,实现提高车架结构特性和摩托车动态特性的目标。

基于均匀设计的内燃叉车转向系统结构振动工程优化

针对某型内燃叉车在中低速工况下方向盘处振动明显,在对其转向系统进行模态分析的基础上,提出了一种基于均匀设计的结构振动优化优化方法,结合模态分析对其转向系统进行结构和振动同时优化。优化后的转向系统振动模态分析和实车试验结果均表明:改进后的转向系统结构在成本不变基础上,提高了其结构刚度,特别是叉车发动机处于常工况的低转速时,方向盘处的振动改善特别明显,振动加速度在X、Y、Z三个方向分别下降83.8%、90.3%、83.7%。该优化方法为车身、车架类结构优化设计提供参考。

船舶齿轮箱振动测试分析及优化研究

为了研究船舶齿轮箱振动性能及优化措施,进而实现船舶的低噪声化,以本单位自主研发的船用齿轮箱为例,通过台架试验和振动频谱分析结合的方法分析齿轮箱振动的主要影响因素,对振动性能关键影响因素进行优化改进。结合振动频谱分析结果对齿轮箱从齿轮修形设计和液压供油系统改进两个方面进行了优化,并对采取优化措施后的齿轮箱进行振动试验验证和振动频谱分析。结果表明:齿轮修形和液压供油系统改进两项优化措施可以切实有效地改善齿轮箱的振动性能。在文中的齿轮箱案例中,齿轮修形后齿轮啮合频率处振动峰值下降40.2%,总振级下降1.85dB,进一步采取液压供油系统改进措施后,齿轮箱总振级下降9.99dB。齿轮修形和液压供油系统改进对船用齿轮箱振动性能提升具有工程应用价值。

基于混合离散方法的多级齿轮传动系统振动优化

综合考虑齿轮副啮合刚度、啮合阻尼和传动误差,基于集中参数法建立了多级齿轮传动六自由度纯扭转模型微分方程,采用谐波平衡法求解得到系统各部件的振动加速度;以所有部件的质量和振动加速度最小为优化目标函数,各级齿轮副的齿数、模数和螺旋角等为优化设计变量,齿轮强度、传动比和重合度等为约束条件,建立了多级齿轮传动系统振动优化模型。基于分支定界算法,在MATLAB中编写混合离散优化程序,求解得到最优的设计变量;进而对振动响应进行重分析,验证了优化效果。结果表明,优化后系统加速度平均值较优化前减小了33.5%,总质量较优化前减小了12.96%,优化效果较为显著。

高拉速下连铸坯振痕形成机理及振动参数优化

通过分析2.0m/min拉速稳定浇铸时振动周期内弯月面初凝坯壳的受力情况,阐述了高拉速连铸坯表面振痕形成过程,给出振动参数与最大液体摩擦力和最大保护渣渣道动态压力关系;结合振动参数对振动过程参数的影响和实际设备状况,提出了振动参数优化方向,确定了拉速升至2.2m/min时的振动参数值.结果表明.弯月面初凝坯壳在钢水静压力、摩擦力和保护渣渣道压力作用下随凝固进程形成振痕,振痕生成位置取决于初凝坯壳糊状区固相分率;随拉速提高,应降低振频、增大振幅和非正弦振动因子,以改善振动效果和振痕形貌;拉速升至2.2m/min时的适宜振频、振幅和非正弦振动因子分别为145min^(-1),±5.0mm和0.25.

飞机燃油管道随机振动分析与设计优化

为了降低管道结构振动,提高其疲劳寿命,针对某型飞机某段故障燃油管路,建立了基础激励下的燃油管道的管道-卡箍有限元动力学模型,利用Newmark-β法直接在时域进行了管道系统振动仿真,提出了3种卡箍优化方案,并用仿真分析的方法验证了其对于降低管道结构振动的有效性。最后进行了优化方案的试验验证,试验和仿真结果在3种优化方法的评价方面取得了很好的一致性,均表明了优化后的管道振动明显降低,疲劳寿命显著提高。

电动汽车用永磁同步电机电磁振动与噪声性能优化

在以往的电动汽车驱动电机设计中,经常忽略电机的电磁振动噪声问题,这无疑会降低车用电机的运行可靠性和使用寿命。为此,本文以一台车用内置式永磁同步电机为例,提出了一种在驱动电机电磁设计时进行电磁振动噪声分析和优化的方法。首先,基于电磁场理论和麦克斯韦应力张量法,推导并分析了引起电机电磁振动噪声的主要因素——气隙电磁力的主要空间和时间谐波构成。其次,通过建立电机电磁‐结构‐声多物理场耦合仿真模型,仿真分析了电机气隙径向电磁力时空谐波分布和定子模态分布,并初步计算了电机在高速工况下的振动和噪声性能。然后,结合有限元分析和现代优化算法,提出了一种在电磁设计阶段进行驱动电机电磁振动和噪声性能的优化方法。最后,通过所提出的电磁振动噪声优化方法改善了一台内置式永磁同步电机的电磁振动和噪声性能,并通过对比优化前后电机的电磁振动噪声性能,验证了所提出优化方法的可行性和有效性。