电力变压器油箱固有频率测试及其影响分析

首先分析油浸式电力变压器振动产生机理以及油箱壁发生共振现象原因,对常用油浸式电力变压器的油箱壁结构特点进行了分类,提出了振动测点布置的方法。对1台100 kV·A、10 kV/0.4 kV油浸式变压器油箱表面固有频率进行测试,并对所有测点固有频率特性进行分析,并与变压器空载运行时油箱表面测得的振动信号进行比较,由比较可知当使用振动测量法诊断变压器故障时需考虑油箱壁共振现象的影响。

钻柱横向振动规律及应用

在轴向动态载荷和静态载荷的情况下,分析了受激状态下钻柱的横向振动规律.结果表明:钻柱横向振动的固有频率除了与钻柱的本身特征有关外,还与钻柱所受的轴向力有关,拉力使横向振动的固有频率增加,压力使横向振动的固有频率减小,钻柱的横向振动的共振频率范围很大;受力中和点附近容易发生多根钻杆或钻铤横向共振,中和点附近钻柱的横向共振的概率大,应避免中和点附近的钻柱横向共振;钻头激振力加大了轴向力所提供的冲击载荷,增加了横向振动的发生概率,遇到坚硬的地层时,应选择低转速钻井,以避免下部钻柱发生严重的横向振动.

振动对岩石及地层渗透率的影响

基于已有的岩心实验数据,构造了振动采油条件下两相介质相对渗透率的变化率函数。利用该函数,分析了振动频率、振幅和时间对渗透率的影响,并将其推广到实际地层。采用向前差分方法,对地层中振动波的传播进行了模拟计算。在简化一维、轴对称二维和球对称三维模型下,运用弱可压缩液体的动力学方程,对波在两相介质中的传播以及相对渗透率在整个地层介质中的分布特征的结果表明,振动的作用主要集中在近井地带,频率为10Hz的振动对地层渗透率的影响范围大,且可以使井口处渗透率提高2倍;较低频率振动波的传播距离稍远一些。

城市轨道交通低频减振轨道结构研究

针对城市轨道交通常规减振型轨道结构在低频域(<30Hz)范围内因共振放大低频振动的现象,提出一种被动式动力减振轨道结构。基于扩展定点理论和有限单元法,利用最优同调和最优阻尼条件,得到抑制浮置板轨道1阶模态振动的最优刚度和阻尼。以短型钢弹簧浮置板轨道为例,建立车辆-被动式动力减振浮置板轨道耦合动力学模型。计算结果表明:被动式动力减振浮置板可有效抑制13 Hz(短型浮置板1阶固有频率)附近的振动加速度,质量比为0.2时被动式动力减振浮置板使13Hz处振动降低12dB;被动式动力减振浮置板使弹簧支点反力在13Hz附近的峰值明显降低,有效降低传递至周围建筑物的低频振动;被动式动力减振浮置板轨道结构的质量比越大,其对1阶模态振动的减振效果越好。

立式泵组结构共振分析及治理

基于立式泵组的结构及安装特点,分析了其在现场频繁发生结构共振故障的原因,推荐采用振型图法来识别结构共振源,并根据具体情况选择加支撑、调整结合面的接触面积和水平度、以及现场动平衡等处理措施,消除或缓解立式泵组的结构共振故障。将该方法应用于某2台凝结水泵的振动故障处理后,振动降至合格水平,表明该方法可为类似振动故障的处理提供参考。

深海天然气水合物钻探取心钻柱振动模态分析

作为深海天然气水合物钻探取心系统必不可少的关键部件,钻柱在深海复杂环境钻探取心过程中承受着非常复杂的外力,不可避免地会产生横向振动、纵向振动、扭转振动及其耦合振动。钻柱的共振会引起钻柱本身甚至整个钻探取心系统的严重失效,进而导致无法成功获取深海天然气水合物岩心。为此,根据国内外相关振动理论的研究成果,结合深海天然气水合物钻探取心的特点,利用ANSYS有限元方法对钻柱转动过程中的横向振动、纵向振动及扭转振动进行了模态分析,确定出钻柱的固有频率和临界转速,为避免钻柱的共振提供了理论依据,同时还得出以下结论:①当外力的激振频率和钻柱的固有频率相同时,钻柱内的交变应力和振幅相当大,此时会引起钻柱的共振,整个钻柱的振动加强;②横向振动引起共振的可能性比较小,纵向振动和扭转振动引起共振的可能性较大。

电磁谐振式疲劳裂纹扩展试验固有频率跟踪系统

为保证电磁谐振式疲劳裂纹扩展实验工作载荷的稳定性,提出了基于裂纹长度在线测量的自适应改进爬山法固有频率跟踪方法,建立了相应的固有频率跟踪系统。采用自行设计的裂纹长度测量系统测得实验过程中不同时刻的裂纹长度,根据固有频率和裂纹长度的理论关系计算出此时系统的固有频率值,并将此值设定为频率跟踪的初始值,在初始值左右小范围区域内采用自适应改进爬山法搜索系统精确固有频率值。建立了双自由度双质量块电磁谐振式疲劳裂纹扩展实验振动系统数学模型和CT紧凑拉伸试件刚度模型,从理论上推导出了固有频率随裂纹尺寸变化的规律,并通过实验进行了验证。实验结果表明:文中方法固有频率跟踪精度为0.3 Hz,跟踪时间为3.5 s,和一般爬山法相比,跟踪精度高、速度快、过程稳定可靠,很好地满足了疲劳裂纹扩展实验的要求。

基于振动冲击响应法的生物力学等效仿真软质材料的力学性能测试与分析

生物力学等效仿真软质材料力学性能的研究是研制动态仿真假人过程中的重要课题。针对软质材料硬度低、模量小和极易变形等特点,以纵向振动理论和共振原理为基础,提出了采用动态振动冲击响应试验法测试硅橡胶基软质材料的力学性能,搭建了软质材料力学性能的振动冲击测试平台,分析了对测试结果可能存在的影响因素。并对3组不同硬度的硅橡胶基圆柱形试件进行了测试,求得其固有频率和弹性模量。在试验的基础上,应用有限元软件对试件进行模态分析,提取出试件的1阶固有频率。将此参数与试验结果对比,两者误差很小,验证了所提方法的有效性和可行性。测试结果还表明软质圆柱形试件的固有频率与其长度成反比,与硬度成正比,这一结论对于软质圆柱形试件的动态分析研究有着重要的意义。

华能德州电厂6号汽轮机凝汽器冷却管振动测试分析

对华能德州电厂6号机组凝汽器冷却管的振动和应变测试分析表明,冷却管振动主要是由于凝汽器管束存在一个50 Hz左右的固有振动频率,机组运行中来自转子的激振力使凝汽器管束产生结构共振所致。

周期局域共振蜂窝板的弯曲振动特性研究

基于声子晶体局域共振原理,设计了周期附加局域振子的蜂窝夹层板结构,利用双协调自由界面模态综合法,计算周期局域共振蜂窝夹层板弯曲振动的频响特性,并给出蜂窝夹层板的振型图。分析局域振子刚度、质量等参数对振动带隙的影响特性,得出带隙变化的定性规律。研究表明在振动带隙频率范围内,弯曲振动在此蜂窝夹层板能得到有效的抑制,该研究有望为复杂板壳振动控制提供一条新的技术途径。

振动条件下生物动力学响应的实验研究

５６位受试者以坐姿承受Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向、不同振级的振动，以研究人体对振动的动态响应特性。人体振动响应的幅频特性曲线表明，人体是以一个整体进行振动响应的。多数部位有两个共振峰。全部受试者同一部位的传递性曲线是相似的，但具体的频率和幅值存在个体差异。通过研究发现人体的共振频率随着振动强度的增加而降低。但未见过类似报告，因而进一步开展动物实验研究。８只兔、６条狗、４只猴子承受了不同强度、不同方向的振动。结果表明，动物对振动的动态响应特性与人体的响应相似。全部实验动物的共振频率皆随着振动振级的提高而下降。在实验数据的基础上，建立了人体振动响应的数学模型。同时还利用三层人工神经网络方法建立了共振频率与身高、体重和振级之间的非线性映射模型。研究结果对振动人机工程学研究和应用有重要意义。

人工振动采油机理的初步研究

利用人工振动技术增加石油产量的机理之一是地层的机械共振作用。提出了一种简化的地层模型，并将其转化为一个双自由度有阻尼振动系统。研究了各种不同厚度的地层的振幅与振动频率的关系、共振频率与固有频率的关系以及品质因素 Ｑ 对地层振幅和共振频率的影响，得出有意义的结论。

冰传感器的设计

以振动法测冰技术为研究方向,旨在建立振管式冰传感器的物理模型和数学模型,给出振管轴向振动固有频率的计算公式,并利用MATLAB仿真软件对此设计进行分析,进而完成冰传感器的样品设计。冰传感器由具有磁致伸缩能力的恒弹合金材料制成。当振管垂直立于磁场环境中时,在交变磁场的作用下产生磁致伸缩,即沿振管的轴向作简谐振动。当振管表面出现结冰时,其轴向固有频率会产生偏移,通过检测轴向固有频率偏移量,即可确定结冰状态。

车载卫星通信系统振动设计与分析

介绍了车载卫星通信系统振动产生的原因,并结合振动理论,着重分析了进行车载卫星通信系统振动设计的途径与方法,有助于提高系统的抗振能力。

基于数值模拟的冲击载荷下岩石振动分析

钻遇深井硬地层时旋转冲击钻井是应用最广泛的钻井方法之一,基于Drucker-Prager本构关系建立方程,应用有限元数值模拟软件分析各参数对岩石振动的影响,并采用进行室内试验进行验证。结果表明:岩石在钻头的冲击载荷作用下的振动是互扰的,岩石振动,受到岩石自身刚度、密度的影响,当钻头对岩石施加一个高频冲击力时,则刚度越小的岩石振动越大,振动速度越快冲,击载荷下岩石破岩机理的研究对于指导井下钻井冲击工具的设计具有重要意义。

振动清扫器对输送带横向振动特性的影响分析

针对传统振动清扫器的缺点,提出一种新型的振动清扫器及其工作原理,建立了振动清扫器作用下输送带的横向运动弦线动力学模型,导出了输送带的固有频率计算公式,并得出了其主要影响因素。通过工程应用实例分析了输送带固有频率随影响因素的变化规律及影响程度,确定了各参数的合理取值范围,从而避免振动清扫器工作引起输送带发生共振的风险,为振动清扫器设计及布置位置的确定提供了理论依据。

低频比汽轮机基础振动固有频率计算及减振措施

以某热电站汽轮发电机基础为例，通过计算基础振动固有频率，在设计阶段避开扰力频率使基础不发生共振或不发生大的共振以达到机组安全的目的。

人工神经网络用于人体振动响应的分析

要对振动环境中的人体进行保护，必须研究人体振动特性。人体全身振动共振频率是一个很重要的动力学参数。对不同身高ｈ、体重ｗ及不同振级ａ下坐姿人体全身振动的第１阶共振频率ｆ进行了测量，获得了３９组数据。利用三层人工神经网络对这些数据进行了分析，排除了个体差异，寻找出ｈ，ｗ及ａ与ｆ的普遍映射关系，从而可以根据ｈ，ｗ及ａ预测呈非线性关系的ｆ值，对人机工程学设计及相关研究有重要意义。