沉没辊振动附加质量计算及试验研究

为准确分析热镀锌线沉没辊在液体中振动的附加质量,针对4根不同材质和壁厚的沉没辊（外形结构尺寸相同）分别进行空气与水介质中的自由模态试验;与空气中的试验结果相比,沉没辊模型浸没水中的各阶模态频率会降低,但不同振型的固有频率的降幅差异明显.采用有限元仿真方法,分别计算了沉没辊在空气与水介质中的模态和对应的附加质量,仿真结果与试验基本一致.结合试验与仿真结果分析了沉没辊的材质密度和壁厚对附加质量因数的影响,研究结果表明：其附加质量因数随着结构的壁厚和材料密度的增加而减小;在一定的壁厚范围内,材料为铝6063的沉没辊附加质量因数约为材料是Q235的2.79倍.

热镀锌线沉没辊装置振动分析与结构优化

为抑制锌液中沉没辊装置的振动,提出了基于湿模态的结构优化方法,进行在线振动实验,建立了湿模态液固耦合理论分析模型.结合实验及湿模态计算结果,确定待优化阶次的固有频率及其关键尺寸.根据生产工艺条件及悬臂灵敏度分析结果,确定辊筒壁厚和悬臂厚度为设计变量,设定固有频率的目标范围,建立了优化设计模型.结果表明:相对原始方案,获得的最优方案各阶湿模态固有频率均避开了实验得到的主振频率;根据固有频率与设计变量的关系,还得到了辊筒壁厚服役范围为50~57mm.