基于有限元软件海水置换泵连接管线机械激励振动分析

受动设备产生机械激励的影响,管道往往会出现振动问题,对海上平台的安全生产造成严重威胁。通过分析产生机械激励的原因,探究了管道产生机械激励振动的机理,可将其分为动设备自身问题和管道系统设计缺陷两种类型。对当前机械激励振动有限元分析方法进行了梳理,总结出完整且可靠的机械激励振动分析流程,并以某海上平台海水置换泵连接管线为例,采用有限元分析软件进行管线三维建模、模态分析和谐波响应分析。通过对计算结果进行分析评估,得到了共振频率下管道的振动结果,并针对振动较大位置采取了减振措施。经有限元软件再次分析检验,验证了处理机械激励振动问题时对振幅较大管段添加约束形式支架方案的切实可行性,为实际管道振动中处理机械激励振动的相关问题提供了参考。

多点阵集成结构模态试验及仿真分析

以某大集成顶部控制安装板为例,对其进行了模态试验和仿真模型修正。首先介绍了模态试验的原理,并对模态试验的测量点位置、试验步骤进行了简述。然后为了多维度了解其固有振动特性,进行了不同边界状态的模态试验,具体包括内部设备装配前的自由边界状态以及设备装配后的自由边界和固支边界状态。最后通过模态指示函数验证了试验结果的准确度和精度,获取了振动模态参数(固有频率、振型、阻尼比等),并与模态仿真结果进行了对比分析。结果表明,修正后的顶部控制安装板动力学有限元模型能够用于后续的振动特性分析和优化设计。

振动对气力式油菜精量排种器性能影响

针对机械振动改变种子受力和运移状态,继而导致精量排种器性能降低的问题,基于振动排种器性能检测试验台,开展无振动、不同振频、不同振幅对油菜精量排种器排种性能影响规律试验。结果显示:无振动条件下,吸种负压达到临界点前(合格指数≥90%所对应负压值)排种性能指标变化规律与转速大小规律相关,转速越大,合格指数和漏播指数指标值整体偏低,呈降低趋势;10、20 Hz振频时,振动导致排种器垂直方向位移增大,投种无序性加大,合格指数始终<80%,明显低于无振动和30 Hz振频,30 Hz振频时临界负压绝对值较无振动时略低,负压绝对值高于临界负压绝对值时的合格指数>90%;40 Hz振频、振幅≥8 m/s2时充种室及吸种区种群呈现“沸腾”状态,低吸种负压绝对值即可实现高合格指数,并可降低高负压绝对值时型孔重吸率。不同频率振幅工况组合下,吸种临界负压绝对值差异显著,达临界值前吸种负压对应的排种合格指数存在明显差异,达临界值后机械振动影响降低。

风积沙的压实机理

为解决风积沙作为公路路基填料难以压实的问题,通过重型击实和振动压实对比试验及理论计算,分析了风积沙的压实机理。结果表明:风积沙无粘性是导致其压实曲线呈双峰值的原因,也是其颗粒在压实时有着特殊运动规律的原因。风积沙颗粒间能否重新排列及压实功是影响压实效果的主要因素,振动加速度对这两个因素均有较大影响,而重型击实只对压实功有影响,因此风积沙的压实应采用振动法,且风积沙振动干压实在工程上是可行的。

航空发动机双转子系统临界转速求解方法

针对航空发动机转子动力学设计需求,将有限元法与振型筛选法相结合,提出适于工程应用的临界转速求解方法,结合算例详细论述了完全法和缩减法的求解过程。研究结果表明:两种求解方法的结果完全一致,而缩减法求解过程迭代次数少,更为方便;某双转子系统,顺转时存在5阶临界转速,而反转时在相同的转速范围内将增加n=3,n=4和n=5的反进动临界转速,临界转速的密集性导致反转转子的动力学设计更为复杂。

基于HHT能量谱的高精度雷管短微差爆破降振效果分析

为揭示高精度雷管短微差爆破干扰降振机理,选取紫金山金铜矿露天爆破实测的单段波形信号,利用Matlab分析了不同微差间隔下两段叠加信号的时频特征;综合考虑爆破振动三要素并结合HHT(Hilbert-Huang transform)能量定义降能率,分析了段数、相邻振幅比和最大段药量位置对短微差爆破叠加信号降振效果的影响。根据研究成果,爆破设计时应避免出现前后段数药量差距过大,并尽量将较大药量的段数靠后起爆。研究表明:相同微差间隔下随着段数的增加,叠加信号降能率逐渐增大,当段数达到一定数量后增加分段数,微差爆破的降振效果并不明显;微差爆破中相邻振幅比越接近1,降振效果越明显;最大段药量靠后的叠加信号降能率大于其他顺序。

磁致伸缩对变频器供电永磁电机振动噪声影响

为了研究变频器供电下磁致伸缩现象对电机振动噪声的影响,以一台2.1k W永磁电机为例,应用有限元计算了不同工作频率下的磁场分布和铁心振动位移,在此基础上分析了铁心周围的声场分布,并对该电机的噪声进行了试验研究。通过理论计算与测量结果的比较,验证该计算方法的正确性,为在设计阶段计算永磁电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施,提供了理论依据和计算方法。

流体机械空化检测研究进展

为了解当前流体机械空化检测的研究进展,对国内外的相关研究进行了总结和分类.分析表明,当前流体机械空化的检测方法可分为两类:第一类是基于传感器信号的空化检测方法;另一类是利用特定的设备对空化进行检测,如高速摄影方法、超声波检测方法和X光检测方法.本文着重对基于传感器信号的检测方法进行了介绍,压力脉动信号、振动信号、噪声信号和声发射信号在进行流体机械空化检测时被广泛利用,很多研究都基于这四种信号中的一种或几种,并取得了一定的效果,利用多种信号进行空化检测有助于提高空化检测的效果,将是空化检测未来的研究方向.

风速水平空间相关性对长横担输电塔风效应的影响

以沿海某220 kV长横担角钢输电塔为原型,考虑沿横担向的脉动风速非完全相关性,采用谐波叠加法模拟该输电塔的风速时程,并基于准定常假定进行输电塔风振时域分析,得到了结构的风振响应和杆件内力。研究表明:考虑脉动风速水平向空间相关性后,横担产生显著的转角,塔头具有明显的扭转振动,并导致塔头的斜材内力增幅明显;然而,由于风速空间相关性的引入,顺风向整体脉动风载有所减小,使得全塔的风振系数减小,尤其是塔身的风振系数减幅明显。因此,长横担输电塔设计中应考虑风速水平向空间相关性对风效应的影响。

表面活性剂对微米银粉的粒径与形貌的影响研究

以硝酸银为银源,抗坏血酸为还原剂,采用超声辅助液相还原法制备微米级银粉颗粒,研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和阿拉伯树胶(AG)复合表面活性剂的质量配比和添加量对银粉特性的影响。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、激光粒度仪以及振实密度计对银粉的形貌、物相、粒度和振实密度进行了测试。结果表明,PVP与AG的复合物对改善银粉的分散性和形貌效果显著,通过调节两者的质量配比和用量,可实现对银粉形貌、粒度和振实密度的调控;当m(PVP)/m(AG)=2,添加量为8%(硝酸银的质量)时,在超声辅助下,可制备出分散性优异、结晶性良好、形貌均匀、振实密度为4.21 g/cm^(3)、平均粒径在1.23μm的球形银粉,可满足实际应用要求。

基于过完备字典的缺失振动数据压缩感知重构算法

针对振动数据采集过程中由于设备短路或环境变化等诸多因素导致的数据丢失问题,提出了一种基于过完备字典的缺失振动数据压缩感知重构算法。首先利用K-奇异值分解算法对大量振动数据进行字典学习得到过完备字典,然后构建缺失振动数据的采样矩阵作为压缩感知框架下的测量矩阵。最后利用正则化正交匹配追踪算法完成缺失数据的重构。通过振动数据库数据和实测航空发动机振动数据实验表明,所提算法优于传统基于离散余弦变换和离散傅里叶变换的数据修复算法,同时具有一定的鲁棒性。

基于振动响应的一般平面机构动平衡方法

针对一般高速机构的动平衡问题,提出了一种普遍适用的基于振动响应的动平衡优化方法。与传统动平衡方法不同,该方法直接以降低振动响应为目标。通过频域内的振动响应分析,构造了系统的广义激振载荷向量和广义振动特征矩阵,建立了一个以构件质量参数为设计参数、以机座振动响应为目标函数的动平衡优化模型。

光纤陀螺测量卫星结构角振动的地面试验验证

针对结构角振动对卫星光学载荷成像影响大,且在轨微振动实时测量较困难的问题,文章对比了国内外角振动测量方法,提出利用光纤陀螺实时测量角振动方法,利用角振动激励台对光纤陀螺测量结果进行了标定,其测量精度满足要求,并测量了动量轮组合工作模式下的卫星载荷安装板的角振动特性。地面试验结果表明:此测量方法合理可行,可为增强卫星在轨的抗振性、提高有效载荷指向精度和稳定度提供参考。

不平衡转子弯扭振动相互影响的实验研究

弯曲振动和扭转振动是转子振动的两种基本形式，转子的不平衡因素使这两种形式的振动发生联系。转子在一定程度上均存在不平衡，因此实际转子的弯曲振动和扭转振动两者之间存在相互影响和作用。转子动力学的纯弯曲振动理论和纯扭转振动理论一般不能解释这一现象。本文尝试从实验上对这种相互影响和作用现象加以验证。

超精密零件加工的影响因素分析

超精密加工所能达到的精度是衡量一个国家制造技术水平的重要标志之一。随着加工精度越来越高,被加工零件对机床周围环境的要求也越来越高。超精密加工中除了液压、气压源的波动外,工作环境的温度、洁净度和振动等方面对加工质量影响很大。因此,主要从气源压力波动、环境温度变化、外界和自身振动几个主要因素,详细介绍了以上因素对超精密零件加工的影响,分析了影响原因,并提出了相应解决途径,为超精密加工环境建设提供了参考。

抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析

结合某抽水蓄能电站地下厂房的实际情况,建立了地下厂房三维有限元模型,将脉动压力按简谐荷载假定施加,采用广义Newmark-β逐步积分法计算了水力脉动荷载作用下的厂房结构振动响应。结果表明,低水头(227 m)水轮机组部分负荷运转时会引起较大的厂房振动,其中厂房加速度最大值达6.357 m/s2,远大于高水头(259 m)水轮机组额定负荷运转的最大值(0.980 m/s2);随着水位的提高,厂房结构动力响应相对减小。

辅助墩对大跨度铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响

为研究辅助墩对铁路悬索桥抗震性能及列车走行性的影响,以主跨828m的某单线铁路悬索桥方案为工程背景,建立了有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对比研究了辅助墩对铁路悬索桥地震响应的影响。通过车-桥耦合振动分析,比较了不同位置辅助墩对桥梁和列车动态响应的影响。结果表明:设置辅助墩后,加劲梁的竖向地震反应明显减小,而桥塔的地震响应增大;车辆通过桥梁时,设置辅助墩后梁端竖向转角、车辆竖向加速度和轮重减载率均减小;当辅助墩位置向梁端移动时,梁端竖向转角、车辆竖向加速度及轮重减载率均逐渐减小,车辆响应对辅助墩纵向位置的变化不敏感。

预裂爆破中节理走向角度对预裂缝贯通性的影响

自然岩体往往是含有节理、裂隙、断层等地质结构面的不连续介质,岩体的这种不连续性对预裂爆破时应力波的传播和预裂缝的形成都具有重要影响。为了研究节理走向角度对预裂缝贯通程度的影响,对一次预裂爆破所生成的预裂缝进行分段爆破振动测试试验,通过不同段的节理走向角度与降振率的结果发现:炮孔间节理走向角度对预裂成缝的影响显著,预裂爆破所在位置的节理走向角度越大,该位置上所产生预裂缝的降振率越高,表明预裂缝的贯通程度随节理走向角度的增大而提高。观察现场预裂爆破效果也发现:当节理面走向角度接近90°时,预裂缝的贯通性与平整度最好,与理论分析基本一致。

大型汽轮发电机组轴系位置调整

本文研究了大型汽轮发电机组轴系动态位置的最优调整。用有限元法及考虑各轴承油膜力非线性,建立了大型汽轮发电机组轴系非线性方程组。用无约束极小化方法求解了转子在工作转速范围内轴心实际位置。

形状记忆合金变刚度结构振动控制仿真研究

为了实现Ti50Ni41Cu9形状记忆合金(SMA)用于复杂结构振动控制的动力学分析,掌握变刚度振动控制的机理和控制规律,基于Kelvin-Voigt粘弹性本构关系,建立了适用于动力学分析的SMA本构模型,并通过ABAQUS编写材料本构程序,形成有效的SMA结构动力学有限元仿真方法,实现了多参数影响下SMA结构的非线性稳态和瞬态动力学仿真计算。计算结果表明:SMA的宏观本构模型能够较好地反映材料动力学性能的变化特征,编制的UMAT子程序与试验数据吻合较好;变刚度控制可以有效降低定频激励引起的稳态响应,对于悬臂板结构响应降幅在40%以上;控制速率与响应的最终变化程度无关,但会引起系统非线性特征,从而影响控制过程需要的时间;采用对向变刚度控制可以降低跨越主频的瞬态振动响应,变温速率越快,系统的峰值响应越小,快速变温时会产生自发频带现象,其对主频能量有显著分散作用,可以一定程度上抑制最大响应峰值。