基于自适应响应面法的地铁车辆空压机框架结构优化设计

[目的]建立地铁车辆空压机框架的有限元模型,通过模态试验和振动测试进行校核,发现干燥器框架垂向弯曲模态频率与电机倍频相重合,且隔振率较低。在满足模态频率和隔振率要求的前提下,综合有限元法与最优化技术,对空压机框架进行结构优化设计。[方法]以空压机框架厚度为优化变量,首先进行DOE(试验设计),获取不同的空压机框架样本,通过移动最小二乘法建立空压机框架近似模型。基于此近似模型,以框架垂向一阶弯曲模态频率、干燥器框架垂向弯曲模态频率和隔振率为优化目标,通过自适应响应面法进行优化设计,得到框架参数的最优方案。[结果及结论]与优化前相比较,优化后的框架垂向一阶弯曲和干燥器框架垂向弯曲模态频率与轨道激励频率(一般为15.0 Hz)、电机旋转基频(24.5 Hz)及倍频相差3.0 Hz以上,达到最佳可避免共振条件,且隔振率能够提高20%~25%,而总质量仅增加6%。

基于Inspire的涡旋压缩机机架拓扑优化设计

近年来,企业之间的竞争越发激烈,在确保产品性能的情况下,尽可能地降低零部件成本是企业成功的重要因素之一。Altair Inspire是一款非常优秀的拓扑优化软件,它可以帮助工程师和设计师在产品开发过程中进行快速的设计优化和性能评估,以减轻产品重量、提高产品性能和降低成本。首先对该软件及其主要功能进行了介绍,然后利用该软件对某型号涡旋压缩机机架进行了拓扑优化设计,优化后,在保证机架强度的情况下,该机架重量降低了约1公斤,可降低成本约9元,按照该型压缩机年产量10万台计算,每年可为该企业降低成本90万元,具有很高的应用价值。

氧压机基础动力有限元分析

随着高功率、高转速氧压机组在冶金生产中的广泛应用,基础动力响应特性的好坏直接影响着机组的正常运行。在满足设备正常运行的前提下,合理的基础构件尺寸既能减小混凝土用量,又能为工艺布置提供更大的使用空间。以框架式氧压机基础为例,采用通用有限元软件SAP2000求取基础固有频率,对其在扰力荷载作用下的动力响应进行了分析,并使用稳态函数和时程函数对基础从启动到额定运行功率进行了频域响应分析,建议设备基础设计应通过调整结构布置尽量避开振动设备的额定频率,同时基础结构的刚度中心尽量与设备振动荷载的中心重合,避免偏心振动引起的扭转效应,造成基础的速度和线位移超限。

基于空调压缩机支架改进的燃料电池轿车降噪

研究了空调压缩机独立运行工况下燃料电池轿车的声振特性,并对空调压缩机支架进行模态计算。分析表明,支架因在压缩机振动的工作频率附近存在低阶固有频率发生共振,进而造成车身板件振动并向车内辐射噪声,是空压机向车内传递噪声的主要途径。使用增强材料提高了压缩机支架的整体刚度,有效避免了支架的共振,降低了车内噪声2 dB以上,改善了车内外声品质。

移动式空压机车架的有限元析分析及结构改进

车架作为移动式空压机的主要承载部件,其结构强度对空压机使用性能有很大的影响。在某移动式空压机车架结构设计时,最关心的问题之一是车架被吊起时的结构强度是否满足要求。按企业标准,应用有限元分析手段,对移动式空压机车架建立有限元模型,并在起吊工况下对其进行结构强度分析。结合应力应变电测试验,将有限元分析数据与电测试验数据进行对比,找出车架结构的薄弱环节,并加以改进。力图找到一个能有效节约移动式空压机车架开发设计成本的方法和手段。

某移动式空压机车架断裂原因分析及改进

针对某移动式空气压缩机在路试过程中车架出现早期断裂的问题,利用有限元法对车架进行牵引工况下的结构强度分析;分析结构薄弱环节,找出车架断裂的原因;提出改进方案,并对改进后车架进行有限元分析及路试,路试结果表明:此改进方案成功解决了车架断裂的问题。

箱体零件CAD/CAM技术应用研究

SolidCAM软件能无缝集成于SolidWorks软件,使加工零件在三维实体造型的基础上,利用SolidWorks的原有界面,进入到数控加工状态,在计算机上模拟出数控加工全过程。由于零件进入CAM后仍保留了CAD操作界面上零件的所有特征。从而避免了数据文件格式的转换,保证了数据一致性、安全性和保密性。本文以容积式压缩机机身为例子,介绍了机身数控加工中重点尺寸、定位方法、加工工序、刀具安排和切削用量选择,以及如何将这些工艺参数通过设置进入SolidCAM进行数控加工仿真。

一种新型全平衡高强度转子式压缩机的几何关系

探讨了一种新型内、外转子啮合的压缩机结构 ,以短幅外摆线的内等距线为内转子型线进行了典型分析 ,说明内、外转子型线的形成 ,并提出了一种工作容积的准确计算方法 .分析结果表明 :内、外转子型线互为共轭曲线 ;外转子圆弧齿的啮合是在一定范围内进行的 .工作容积的计算结果表明 :当齿数比为 6∶7时 ,工作腔容积随主轴转角的关系以 7π/3为周期变化 .最后 ,还对这种新型压缩机与滚动活塞压缩机的空间利用率进行了比较 ,结果表明两者基本相当 .

移动式空压机车架结构改进

根据以往移动式空压机车架在起吊时容易出现结构断裂问题,在针对某移动式空气压缩机车架的结构设计中,应用有限元分析方法,对车架起吊工况进行结构强度分析,找出车架结构薄弱部位;对车架薄弱部位进行应力应变电测试验,并与有限元分析结果对比;针对薄弱环节,对车架结构提出2套改进方案并对改进后的车架进行相同工况的有限元分析与对比,选择最优方案改进车架结构。

利用Frenet活动标架构建涡旋压缩机型线的新方法

针对涡旋齿型线设计中缺乏简洁有效的通用几何模型、在实际工程应用中未考虑型线几何性能倾向性的问题,提出一种利用Frenet活动标架构建涡旋齿型线的新方法.首先在构成涡旋齿型线的曲线上依附一个Frenet活动标架,让该标架取代固定的笛卡尔直角坐标系.然后利用平面曲线的曲率和Frenet活动标架表示涡旋齿型线的内在特征,建立以曲率和Frenet活动标架为参数的涡旋齿型线的通用几何模型.最后建立了控制系数与涡旋齿型线几何性能的映射关系,在此基础上,以考虑涡旋压缩机工程应用为设计目标,在涡盘圆周大径和涡旋齿齿厚分别确定的条件下,利用映射关系,依据设计需求的倾向性来优选出一系列控制系数,进而构造出满足要求的涡旋齿型线.研究结果表明:利用Frenet活动标架构建的涡旋齿型线,不但涵盖了当前所有类型的涡旋齿型线,而且能按预期的几何性能对型线进行重构,从而设计出具有最佳性能的涡旋齿型线,该方法为实现涡旋压缩机型线的柔性化设计打下理论基础.

工艺螺杆压缩机撬体螺栓强度校核

针对工艺螺杆压缩机撬体设计中地脚螺栓的选型,分析了机组振动、风载、地震对撬体地脚螺栓造成的载荷,推导了在上述载荷下螺栓强度的校核公式,并对螺栓的受力进行仿真分析,确定了此校核公式的适用范围,为工艺螺杆压缩机撬体设计提供参考。

冷水机组机架减振效果分析

根据冷水机组结构特性设计了一种减振机架,并利用ANSYS对其固有频率和模态进行了计算;提出了一种利用频响函数法对冷水机组机架的减振效果进行评估的方法,通过ANSYS仿真得到了其频响函数,最后通过实验验证了该方法的可行性。结果表明,该机架具有明显的减振效果,频响函数法可以有效地评估机组或部件的减振效果。

高压压气机低速模拟试验与随动位移测量机构设计

对压气机内真实流动缺乏足够的认识是分析和设计高性能压气机的主要障碍。高压压气机的低速模拟试验作为摸清高压压气机内部流动、提高高压压气机性能的有效手段,一直受到航空发达国家的重视。本文介绍了旨在改善高压压气机性能的低速模拟试验方法,分析了其优缺点,并根据试验要求设计了一套具有切向移动和径向移动两个自由度的旋转探针测量机构,用于低速压气机转子三维流场测量。

加氢装置串联操作联合机组新方案

加氢装置联合机组在国内已得到较广泛的应用,对于联合机组,新氢和循环氢的压缩由一台往复式压缩机同时完成,机组共用机身、驱动机及辅机系统。通常,新氢与循环氢独立分开压缩,并在进入反应装置前混合,新氢与循环氢压缩系统并联,此方案可称作"并联操作的联合机组"。介绍了一种新型联合机组设计方案,该方案可称作"串联操作的联合机组",新氢经过一级压缩后,即与循环氢混合,二者的混合气再进入下一级混合气气缸进行压缩,然后将混合气送入反应装置。通过两种方案的选型和对比,提出了新型联合机组方案的优缺点。该方案丰富了加氢装置压缩机组设计选型,可适用于中、小规模的中、低压加氢装置,以及反应温和的加氢装置,选择新方案将使机组选型更加优化、简化,有益于机组的操作维护,提高了机组操作的可靠性,减少了易损件数量,降低了成本,节约了能量。

移动式压缩机车架的有限元分析方法

运用Solid Works软件对移动式压缩机车架进行三维实体模型建立,通过simulation分析插件建立有限元模型。对有限元模型进行模态分析,并与试验模态进行对比,从而验证有限元分析方法的有效性,为后续的结构优化提供快速的解决方法。

构架式联合压缩机动力基础在石化设计中的应用

以青岛290万吨/年催化裂化装置的主风机基础为例,着重阐述构架联合式压缩机动力基础设计中的难点及重点部分:结构体系分析、动力计算方法、质点布置、荷载分配、结构选型及基础配筋构造要求。通过对动力计算结果进行分析,找出基础顶面振动速度最大点,优化设计压缩机基础的平面布置。

往复压缩机气管路支架布置简析

随着石化行业装置的大型化,往复压缩机的管线振动问题成为困扰整机安全生产的关键。本文对往复压缩机的管路支架布置进行多方面的分析阐述,利用CAESAR II分析软件对压缩机管线的振动进行建模模拟分析,并结合现场整改措施从5个方面对往复压缩机气管路的支架布置提出一些建议。

骨架式压气机机匣仿真计算分析

为了实现通过改变压气机机匣材料、结构形式和加工手段,达到减轻压气机机匣质量的目标,依照骨架式结构设计思想,对某型压气机的机匣进行了骨架式结构的改进设计,即"桁架"式结构机匣,并针对这3种典型的结构机匣分别从静强度、模态和包容特性等角度进行了仿真计算和对比分析,得到了现阶段最优方案为圆形开孔机匣。结果表明:该类骨架结构可以实现在不影响机匣使用要求的前提下,将压气机机匣质量减轻10%~20%,有效提高发动机推重比。

氢压缩机钢结构厂房的设计

通过对氢压缩机钢结构厂房设计的实例分析,论述了甲类防爆厂房屋盖的设计要点,分析了檩条、刚架柱截面的确定以及厂房的整体稳定性和钢结构的防火等问题.

混凝土半湿喷法在高边坡框格梁施工中的应用

高边坡框格梁施工过程中,混凝土浇筑方式常常困挠着广大施工技术人员,如混凝土运输问题、混凝土起吊问题、混凝土浇筑、施工机械组织等问题,为确保高边坡框格梁工程施工质量、进度,消除施工质量通病、加快施工进度,结合项目施工经验介绍锚喷混凝土在高边坡框格梁施工中的应用,以解决困扰混凝土施工中的问题。