风机塔筒结构横向振动特性的快速计算方法

本文提出了一种风机塔筒结构横向振动特性的快速计算方法.将机舱和叶片整体、连接法兰盘分别简化为集中质量,塔筒简化为非均匀悬臂梁,建立风机塔筒结构横向振动方程.给出了用假设模态法计算塔筒结构固有频率和模态函数的过程.通过与文献及有限元数值结果比较验证了方法的有效性.本文方法仅需给出结构的基本参数,如截面半径变化规律、法兰盘位置和质量、机舱及叶片质量,便可快速求解其频率和模态,无需建立其复杂的力学模型.

斜支承运动纸带的横向振动特性

目的为了提高运动纸带在高速印刷机制备生产中的传输稳定性,并得到斜支承运动纸带的稳定工作区间。方法采取斜坐标系,应用微分求积法分析斜支承角度、纸带长宽比、张力比对系统稳定性的影响。结果系统复频率随着斜支承角度的增大而减小,系统临界速度不随张力比和长宽比的变化而变化,系统的稳定区间分别为0 m/s<v<27.5 m/s和0 m/s<v<27.9 m/s。结论斜支承角度对运动纸带的稳定性有重要的影响,运动纸带发散失稳的临界速度和稳定工作区间为高速印刷机的稳定运行提供了理论指导。

深水作业中测试管柱的横向振动特性探究

深水测试管柱在深水作业中发挥着重要作用,能够为油气田参数的获取、储能的评价提供支持,但深水测试管柱的横向振动会受到多种因素的影响,因此,对深水测试管柱测试过程中横向振动特性进行了研究与探讨。在探究过程中构建了深水测试管柱横向振动模型,之后通过求解分析了悬挂力、水深等因素对管柱横向振动的影响。分析结果表明,深水测试管柱整体受拉时不会产生复杂的横向振动,且增大悬挂力可以减小管柱的最大横向振动位移。所以在应用过程中若水深不断增加就可以适当增大悬挂力并增加管柱与隔水管的环空间隙。

黏弹性Pasternak地基上两端简支的Timoshenko梁横向自由振动特性解析解

地基梁的振动特性在工程领域及科学界备受关注。将黏弹性Pasternak地基与Timoshenko梁进行组合,对地基梁横向自由振动特性进行研究。首先,基于回传射线矩阵法,推导出复系数一元四次的频率方程,并对其进行求解得到Pasternak地基上两端简支的Timoshenko梁的自振频率及衰减系数的解析解;然后,根据单一局部坐标系下的边界条件推导了模态函数解析表达式,进一步根据正交归一化条件对未知参数进行求解。最后,通过具体算例验证了基于回传射线矩阵法所得的黏弹性Pasternak地基上Timoshenko梁横向自由振动特性解析解的正确性。

轴向运动软夹层梁横向振动分析

针对传统夹层梁沿厚度方向不可压缩缺点,以上下约束层与夹心层中面横向位移为独立变量,提出全新的夹层梁理论。将夹层内任意点横向位移假设沿厚度方向变化的二次待定多项式,利用界面位移协调条件,获得以夹心层中面、上下约束层中面横向位移表示的夹心层横向位移模式,由此获得厚度方向正应变及相应剪应变。基于Hamilton原理,建立轴向运动软夹层梁横向振动控制方程组,用Galerkin法求解控制方程。研究表明,软夹层梁一阶模态为上下约束层与夹层一起作横向运动,两层之间无相对变形,与传统夹层梁理论一致;软夹层梁二阶模态为上下约束层向两相反方向运动,软夹层中面相对上下约束层不动,夹层处于上下拉伸或压缩状态;软夹层梁三阶模态为上下约束层向同一方向运动,夹心层中面向相反方向运动,夹心层上下处于不同变形状态(拉或压)。通过对振型、模态函数、自由振动响应、轴向运动速度对频率影响等因素分析表明,传统夹层梁模型为软夹层梁模型的特殊形式。

预弯底部钻具组合横向振动响应的快速求解

底部钻具组合(BHA)的横向振动特性对井眼轨迹控制及井壁稳定性有重要的影响。目前,应用于BHA分析的数学方法主要包括有限差分法、能量法、有限元法和加权余量法。针对带预弯结构和稳定器BHA(Pre-bent BHA)的结构特征,提出一种可快速求解Pre-bent BHA横向振动响应的新型分析方法。首先,建立小变形条件下Pre-bent BHA的三维静力学模型,并用加权余量法和切点优化法求解该模型,得到其在三维井眼内的变形特征;其次,在静力学计算的基础上,根据Pre-bent BHA与井壁的接触特征来确定其上切点的位置,并以此切点位置定义Pre-bent BHA的上边界;随后建立Pre-bent BHA的有限元模型并求解其模态特征;最后,在考虑井壁约束的条件下,利用振型叠加法求解其稳态动力学响应,计算了实际钻井过程中使用的Pre-bent BHA的动态特性,得到其临界转速及工作状态图版。通过与相同结构参数(除弯角外)的常规BHA动态特性对比发现,合适的预弯结构可以大幅改善BHA的横向振动特性。该方法可用于钻前分析以便合理地设计Pre-bent BHA的结构并优选钻井参数,也可用于钻后分析找出Pre-bent BHA失效的初步原因。

带锯机锯条侧向振动特性的研究

本文测试了带锯机锯条在单位脉冲激励下的振动响应和锯条在空载和负载情况下的锯条振动特性 ,试验表明锯条在单位脉冲激励下的振动响应可以较好地反映锯条在锯割过程中的动态锯割特征 ,文章最后分析了不同锯条厚度和张紧力情况下的锯条动态特征 ,说明适当提高锯条的张紧力和减小锯条厚度有利于提高锯机的锯割稳定性。

粘弹性Winkler地基上Bernoulli-Euler梁横向自振特性

以粘弹性Winkler地基上Bernoulli-Euler梁为目标,研究其在经典边界条件下的横向自由振动特性.基于回传射线矩阵法,根据振动控制方程及边界耦合条件推导得到各经典边界条件下的频率方程,进而求解得到粘弹性Winkler地基上Bernoulli-Euler梁在两端简支边界条件下的自振频率的解析解、其他边界条件下自振频率的近似解析解及衰减系数的解析解;最后,在单一局部坐标系下推导了各经典边界条件下的模态函数表达式.为地基梁振动特性的研究提供理论基础.

非均匀张力作用下斜支承运动薄膜的振动特性研究

基于陕西北人B624卷筒纸印刷机上运动薄膜的运动稳定性问题,对非均匀张力作用下斜支承运动薄膜的横向振动特性进行研究。基于D’Alembert原理以及直角坐标系与斜坐标系的转化,得到斜坐标系中非均匀张力作用下斜支承运动薄膜的运动微分方程。采用微分求积法对振动微分方程进行离散得到运动薄膜的复特征值方程,得到非均匀张力系数、斜支承角度变化时无量纲速度与无量纲复频率之间的关系曲线,分析各参数对系统稳定性的影响并得到了不同参数下运动薄膜发散失稳的临界速度。

Research on Vibration Characteristics of Large Scale Belt Conveyor and Its Application

High speed and large capacity belt conveyor is the main development trend. In the design, calculated and used of belt conveyor must be considered the high speed, large capacity, dynamic load. This paper starts from the analysis of conveyor belt transverse vibration. Through calculate transverse vibration natural frequency of conveyor belt, and analyze the lateral stability of belt conveyor.

高速铁路路堤与高架桥过渡段软土振动频谱特征与对比分析

高速列车通过时线路两侧软土振动的频谱特性及其衰减规律决定了线路周围环境的优良程度。以广深高铁庆盛站到狮子洋隧道口段为例,分别对路堤段、路堤-高架桥过渡段以及高架桥段的振动数据进行实测。着重对路堤至高架桥的过渡段进行详细分析,了解振动波在时域和频域的分布特点、振动强度及其衰减规律,并用回归分析的方法计算出了广深高铁路堤—高架桥过渡段高速列车引起软土振动的衰减公式;最后通过横向对比路堤段、路堤-高架桥过渡段以及高架桥段的时域和频域振动特性,对其间的差异进行细致的研究,并探讨了造成差异的可能原因。