蜗壳脉动压力作用下抽水蓄能电站的振动路径研究

基于结构声强理论并在ANSYS中进行二次开发提取计算值,通过origin Pro建立其相关结构的三维矢量图,将振动能量的传递可视化。建立某抽水蓄能电站地下厂房结构的有限元模型,提取发电和抽水两种工况下厂房结构在蜗壳脉动作用下各层的结构声强计算值,分析振动的传递路径并将其可视化。结果表明:发电工况下横河向与顺河向振动自蜗壳流道向上传递中逐渐向边墙立柱转移但仍以风罩为主,而在竖向振动传递中最终以左右岸立柱为主,其结构声强占比为70. 02%;抽水工况下横河向和顺河向的振动传递最终以左右岸立柱为主,竖向振动传递最终以风罩为主,其结构声强占比为61. 22%,与发电工况相反。

液压管路振动功率流传递路径分析

随着压力体制的不断提高,具有复杂空间构型的工程机械设备液压管路系统振动模态更丰富、振动频域范围更宽,振动机理极为复杂。根据液压管路系统链式结构,利用有限元功率流法对液压管路系统的振动能量传递过程进行深入研究,并对管路系统输入点进行激励分析。通过MATLAB编程求解和ABAQUS有限元动力仿真分析,得到液压管路系统振动能量的传递情况,辨识振动能量的主要传递路径,最后通过实验验证仿真的准确性,为传递路径分析提供依据。

基于传递率的多维振动传递路径的贡献量排序

振动传递路径系统研究是振动控制理论与技术的新颖和关键发展方向之一,在实际控制机械装备的振动实践中,多维振动传递路径系统的研究显示出了重要价值。振动传递路径系统由振动源、传递路径和接受体三部分组成,振动传递路径定义为振动产生的能量由振动源通过媒介物质传递到接受体所经历的物理介质。基于机械振动的理论,解决了多维振动传递路径的贡献量排序的问题,提出了以振动传递率为度量准则的排列多维振动传递路径的贡献量的理论方法,在频率域内清晰地阐明了多维振动传递路径贡献量的顺序。

振动传递路径系统的参数和全局灵敏度分析

提出了振动传递路径系统响应对系统参数和传递路径的全局灵敏度分析的数值方法。考虑结构参数的随机性,获取各传递路径受体输出响应的随机统计特征,以及路径中系统参数对受体振动响应的定量影响关系。基于文中数值方法,可以定量表述影响振动传递路径系统中受体振动特性大小的路径重要度排序以及系统参数的灵敏度排序。以典型多自由度振动路径分析模型为例,讨论了随机振动系统传递路径重要度分析过程,通过与Monte-Carlo随机模拟结果相对比,验证了本方法的正确性与可行性。

基于转子动力学及振动传递路径的轴向柱塞泵振动研究

基于转子动力学及振动传递路径理论,提出一种研究高速高压轴向柱塞泵振动产生及传递的新思路。以轴向柱塞泵旋转组件、联轴器及电机旋转组件为对象,构建泵-电机组转子系统,采用转子动力学和复杂机械系统振动传递理论研究转子系统动力学行为及声振特性演化规律。主要研究内容有:泵-电机组干转子系统动力学建模及其动力学行为分析;间隙环流作用下泵-电机组湿转子系统动力学行为分析;轴向柱塞泵机械多维振动传递机理及声振特性传播分析。预期获得的研究成果,将为揭示高速高压轴向柱塞泵振动机理,实现精准振动控制奠定理论和技术基础。

基于LR模糊数的水电机组竖向振动传递路径分析

为分析水电站实际振动的复杂扰动对结构振动传导特性的影响,在建立完善的伞式混流式水轮发电机组振动模型的基础上,引入质量、阻尼、刚度等参数的模糊性,利用模糊变量的区间运算法则、随机摄动理论,推导了基于LR模糊数的振动路径传递率的计算方法,该方法可根据模糊数的α水平截集,确定各路径在多模糊变量作用下的传导率取值边界,最终评价各路径贡献度。通过水电机组厂房结构振动分析,明确了模糊变量对传导率及其取值边界的影响,验证了模型和方法的合理性与可行性,并为全面分析水电机组振动特性提供理论和数据支撑。

轻型客车车内振动传递路径的试验与仿真研究

应用传递路径分析方法,对某国产轻型客车驾驶员座椅的振动进行分析与优化。首先,建立15输入1输出的振动传递路径模型,通过整车道路试验获取工况数据,并通过室内锤击试验获取传递函数;其次,对每条传递路径进行贡献量分析,得到每条传递路径对响应点的贡献量;然后,建立整车刚柔耦合动力学模型对座椅的振动水平进行仿真分析,与试验结果具有很好的一致性,并且通过二次回归组合试验建立响应点振动水平与优化变量之间的数学关系;最后,建立一个考虑驾驶员座椅振动水平和动力总成悬置系统解耦率的综合目标函数,利用遗传算法优化得到每条传递路径刚度最优解,并对动力总成悬置解耦率与驾驶员座椅振动水平改进效果进行验证,结果表明:悬置系统解耦率有很大程度提高并且各个车速下驾驶员座椅振动水平均有较大程度的降低。

故障模式下斜盘式轴向柱塞泵的流体振动传递路径分析

轴向柱塞泵是液压系统中的核心元件,其性能直接决定了整个系统的安全性和可靠性。而轴向柱塞泵故障也时常发生,最为常见的是三大摩擦副及轴承的失效故障。常常出现压力脉动、流量不达标、油液泄漏量大、壳体振动异常等多征兆问题,致使工作人员对其故障的溯源难以精准判别。但是轴向柱塞泵发生故障时壳体的异常振动对于各故障模式下其表现出来的时/频域曲线均不一致,所以本文对轴向柱塞泵正常及各种故障模式下进行流体振动产生机理及传递规律分析;建立柱塞泵流体振动传递路径模型及振动微分方程;利用MATLAB求解得到柱塞泵各模式下前、中、后壳体振动响应时/频域曲线,并提取典型故障特征信号。为轴向柱塞泵各故障模式下诊断提供理论依据。

基于振动传递路径分析的钻井泥浆泵故障诊断研究

论述了基于振动传递路径分析的钻井泥浆泵故障诊断具体过程。以MC-1500F型钻井泥浆泵故障分析为例,详细阐述了振动传递路径分析的模型建立、主要传递路径确定、单缸模型建立以及测点测量、数据对比和故障点确定等步骤,并通过现场勘验验证了该方法在机械故障点确定方面的准确性。

核电厂皮带传动离心式风机振动治理

首先从振动机理出发,找到了问题根源是结构共振和转子不平衡;接着从分析振动传递路径入手,找到了导致电机振动超标激励源,随后采用动平衡的方法减小了风机剩余不平衡量,从而使电机振动超标问题得到解决。

运行工况传递路径分析方法研究进展

分析了近年来传统TPA(transfer path analysis,TPA)、运行工况TPA(operational TPA,OTPA)、OPAX(operational-X TPA)以及混合TPA方法的基本原理、优势和不足以及工程应用,阐述了功率流法在TPA领域的潜在应用;重点针对OTPA方法,考虑了参考点距离的影响,设计了辐射球声源声传递路径仿真系统和激振器激励矩形板振动传递路径实验系统。结果表明:OTPA值与理论值和实验值的相对误差分别小于5%和8%,与此同时,OTPA方法对噪声很敏感,当噪声较小时,较近参考点有利于提高OTPA方法的精度,因此,应合理布置传感器和设计运行工况;最后,对TPA方法的发展趋势进行了展望。

基于弹性约束的轻质楼盖人致振动舒适度控制

考虑感知者、行人和结构三者相互的动力耦合作用,形成行人-楼盖-感知者全路径耦合振动模式,以概率的形式评估了轻质楼盖的振动舒适度,并对楼盖的过量振动采用弹性约束进行了控制.为体现弹性约束对楼盖人致过量振动的有效性,采用TMD控制与其进行对比.用DQ-IQ法处理建立的行人-楼盖-感知者耦合振动控制方程,以CFS组合楼盖为计算模型,得到当行人以不同步频在楼盖上行走时楼盖跨中与感知者的动力响应,并对比了采用TMD和弹性约束时的控制效果.以舒适度限值为参照标准,统计了在这两种控制措施下楼盖与感知者满足舒适度限值时的累积概率.结果表明,对于轻质楼盖,在刚度系数分别取0.5和3时,楼盖满足舒适度要求的概率由13.57%增加到86.98%,感知者的舒适度概率由11.75%增加到79.86%,极大程度地提高了舒适度概率,可为设计时边界条件转动刚度的选取提供参考.在刚度系数取2时,楼盖的舒适度概率为68.80%,而感知者的舒适度概率仅为57.97%,相差10.83%.在考虑人致振动时,感知者相对于结构在同等条件下更容易产生舒适度问题,建议在舒适度评估时增加感知者的加速度峰值.

基于混合TPA的水电机组厂房振动传导研究

机组的稳定运行对水电站厂房上下游的经济和社会发展具有重要支撑作用,新时期对水电机组厂房的稳定性要求愈发增高,但以原型观测为基础的振动理论分析与工程实践仍然滞后。为解决水电厂房测点数量不足的问题,该研究以原型观测为基础,考虑大体系非线性结构的耦合振源传播与放大机理,以实测与仿真计算频响函数(frequency response function, FRF)为核心,搭建混合振动传递路径分析(transfer path analysis, TPA)模型,开展原型-仿真联立分析的水电机组振动传递研究,识别水电机组未测振源、确定振动成分的贡献量等,明确影响响应目标点振动水平的根本原因,并提出局部结构减振措施,形成一套基于传递路径分析方法的水电站厂房振动分析与控制,为我国水电机组的安全稳定运行、结构设计和优化奠定理论基础。

发动机高压油路系统接插件振动失效问题研究

汽车发动机的油轨及油轨进油管的结构、布置形式会直接影响到油路系统的振动水平。针对发动机油路系统安装布置,分别进行有限元分析和振动性能分析。采用台架振动测试数据和有限元分析相结合的方式,对振动传递路径进行评估。运用有限元软件对油路传递路径安装位置进行优化,有效降低高压油管的振动幅值,避开共振频率,解决振动失效问题。

MT车型换挡杆振动试验研究与仿真分析

针对某MT(Manual Transmission,简称MT)车型加速换挡杆振动问题,基于客观测试,首先按照振动源→振动传递路径→响应端表现的分析方法,对整个振动传递路径展开研究。然后考虑该MT车型换挡杆振动的传递路径,运用HyperMesh、Nastran等软件对振动源(变速器换挡机构)、响应端(换挡杆)进行NVH分析,确认其中变速器换挡机构为振动源,换挡杆为响应端,最后对振动传递路径(换挡拉索)进行隔振试验验证。研究发现,换挡杆振动受到变速器换挡机构弹性体模态大小、换挡拉索隔振优劣的影响显著,研究所提出的振动源、振动传递路径的优化策略为相关项目的NVH(Noise,Vibration and Harshness)性能开发奠定了基础。

某MPV地板加速振动优化与控制

针对某MPV车型开发过程中出现的地板加速3560r/min时振动过大的问题,对振动传递路径进行分析,并对地板及传递路径零部件进行振动数据采集,通过频谱分析确认振源为发动机二阶激励振动,传递路径是传动系统右驱动轴子系统。进一步对右驱动轴系统进行模态测试与分析,确认振动频率为已经实施单级动力吸振器的驱动轴系统二阶模态频率。在地板及驱动轴零部件结构无法更改的情况下提出了双级动力吸振器的改善方案,对比分析了单、双级动力吸振器数学理论模型,根据优化目标设计双级动力吸振器参数,并对优化前、后系统的频响函数进行仿真计算,预判了优化方案的有效性。最后试制样件,并搭载问题车辆进行对比测试,结果表明,地板振动问题得到明显改善,且证实了仿真结果的准确性。

行星轮系动力学新模型及其故障响应特性研究

行星轮系中零部件多、结构复杂,建模难度大。行星轮既自转又公转,导致啮合点到固定在箱体上的传感器之间的距离时刻变化,从而产生振动传递路径时变效应,增加了振动响应的复杂性。现有的动力学模型大多针对正常情况下的行星轮系进行建模,而且未考虑振动传递路径时变效应对振动响应的影响。针对以上不足,推导了行星轮系正常、裂纹及剥落三种情况下的时变啮合刚度算法,考虑振动传递路径时变效应的影响,建立了相应的动力学模型,求解得到行星轮系正常、裂纹及剥落时的动态响应,并分析了它们的频谱特性。搭建了行星齿轮箱试验台以获取振动响应信号,与模型响应信号进行了对比分析,结果验证了动力学模型的准确性,为行星轮系的健康监测提供了理论依据。

基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究

基于结构声强理论对ANSYS进行二次开发,实现了水电站厂房结构声强计算及矢量可视化。以一大型水电站坝后式厂房为研究对象,对其在机墩垂直动荷载和尾水脉动荷载分别作用下的结构声强进行了计算和分析。根据厂房立柱、楼板和风罩等部位的结构声强值和矢量图得到了该电站厂房结构振动的主要传递路径。研究结果表明,该厂房振动传递的主路径为:振动通过机墩或蜗壳外围混凝土结构传递到柱梁和风罩,再传到发电机层楼板;振动通过尾水管传递到蜗壳外围混凝土,然后传到机敦,接着传到风罩、柱子和梁,再传到发电机层楼板。结构振动传递路径可为水电站厂房结构优化设计和减振提供技术支持。

尾后轴承刚度对潜艇结构声辐射特性的影响

研究潜艇结构振动、声辐射特性随尾后轴承刚度改变的变化规律,对潜艇减振降噪具有十分重要的意义。从振源振动传递路径的声学设计的角度出发,以改变靠近螺旋桨的尾后轴承的刚度为具体措施,采用结构有限元法、结构有限元耦合流体边界元方法,以辐射声功率、湿表面均方法向速度作为衡量结构噪声辐射能力的主要衡量指标,系统地研究潜艇结构振动、辐射噪声谱峰频率和峰值的变化规律。从计算结果可以看出:在低频段,随着尾后轴承刚度的增大,谱峰频率明显向高频移动,第一峰值呈先减小后增大趋势,第二峰值呈明显增大趋势;尾后轴承刚度越小,除第一个谱峰频率附近的窄频带外,在整个计算频段范围内,振动和辐射噪声明显减小。因此,改变尾后轴承刚度,可以使谱峰频率向高频或低频移动,这样就能够使设备激振力的谱峰频率与结构振动及辐射噪声的谱峰频率错开,实现对辐射噪声的控制;降低尾后轴承刚度,在一定频段范围内,能够明显降低潜艇振动和辐射噪声。

旋转机械故障模拟试验台用于泥浆泵的故障诊断

在以振动传递路径分析作为机械设备故障诊断基本技术的前提下,旋转机械故障模拟试验台系统需要将变速驱动电机、调速器、轴、轴承、偏重转盘(2只)及齿轮箱等连接起来作为钻井泥浆泵诊断模型的基本试验平台。试验平台在前期调配阶段可以以虚拟的方式进行模拟构建,在诊断步骤实施之前,预先使用旋转机械故障模拟试验台来进行钻井泥浆泵频率和振动能量分布情况的判定。利用3NB—1300C型钻井泥浆泵作为诊断模型进行故障诊断时,必须有效区分旋转机械故障模拟试验台和实际情况之间的差异性,并精准选择出检测点。