大功率造波机中驱动技术的研究现状与展望

造波机是实现造波模拟的核心基础装备。在综合分析国内外试验水池与造波技术的现状与研究进展的基础上,结合工程实际的需要,指出现有造波机在一定频率范围下振幅保持和精确控制等方面的问题,提出应用于造波机的新型液压驱动技术。新型的造波技术能更好地模拟大功率波浪,其关键技术是通过电动机带动阀芯旋转、液流高频转换使得液压缸运动换向,以实现造波频率和振幅的控制。为了更好地重现海况中的大功率波浪和更为真实模拟有关波浪与建筑物相互作用,探索基于电液转阀控制驱动的造波方法是未来大功率造波试验的重要研究方向。

搅拌机幅频特性与有限元振动模态分析

目的分析搅拌机系统的幅频特性与振动模态,研究混凝土搅拌机的结构强度与动刚度问题.方法利用非线性振动理论、有限元理论和Lagrange方程,建立混凝土搅拌机系统动力学模型和运动微分方程,采用Runge-Kutta算法,利用计算机仿真,在一定的数值参数情况下,分析搅拌机系统的幅频特性,同时结合有限元分析软件,对搅拌机系统进行了振动模态分析.结果分析结果表明,Runge-Kutta算法与有限元分析软件分析结果基本一致.搅拌机主要有6个比较重要的临界转速,15阶振动模态应该给予特别的关注.结论从动力学的观点看,搅拌轴的刚度较大,结构尺寸尚有较大的减小幅度.分析结果对改进搅拌轴的结构尺寸能提供较大的参考价值.

移动谐振荷载作用下曲线轨道钢轨动力响应求解方法研究

将曲线轨道视作周期性轨道结构,根据周期性结构的振动特性,可将荷载作用下曲线轨道钢轨动力响应的求解问题转化在一个基本元之内进行。通过引入移动谐振荷载作用下曲线轨道钢轨的数学模态,得出了曲线轨道钢轨频域响应的级数表达。在频域内采用模态叠加法表示钢轨的弯曲及扭转变形,进而求解得出钢轨的频域动力响应。经研究发现:移动荷载作用下曲线轨道钢轨响应显著的频段位于荷载激励频率附近,随着荷载移动速度的增加,荷载激励频率附近一个很窄频段内的位移响应将有所减小,但其它大部分频段内的位移响应将显著增大;随着荷载移动速度的增加,移动谐振荷载引起的钢轨响应峰值变化不大,但响应显著的持续时间变短;离散支承引起的参数激励受速度的影响显著;采用曲线梁模型模拟曲线轨道钢轨所得垂向动力响应结果与直梁模型基本一致,可以采用直梁模型近似研究曲线轨道钢轨垂向动力响应;当对曲线轨道钢轨进行精细化建模分析时,曲线半径对曲线钢轨扭转振动有一定程度的影响,需采用曲梁模型研究曲线轨道钢轨动力响应。

塑料注塑机五点斜排双曲肘合模系统特性研究

推导出高速精密塑料成型机双曲肘合模机构弹性动力学模型,利用实振型叠加法进行弹性动力分析(KED)/准静态分析(KES);实测肘杆振动加速度信号,通过最小二乘法(LMS)消除趋势项、平滑处理和二次频域积分得到振动位移值,并与理论模型值作对比研究,证明了所建模型的合理性,为肘杆机构的优化设计提供了依据。

圆盘型非接触超声波马达定子的有限元分析

阐述一种圆盘型非接触超声波马达的结构。利用振动理论和有限元法分析计算了超声波马达定子在不同振动模态下的固有频率,并讨论了定子的内、外径比和厚度对其影响。结果两者吻合较好。由于振幅和非接触马达的运行密切相关,因此利用有限元计算了定子的振动幅度与定子的内、外径比、厚度和定子所加电压的关系,从而为马达定子的设计和优化提供了理论依据。

结构动力计算中振型叠加法的进一步研究

计算结果表明,用一般的振型叠加法计算无质量处的位移是不正确的。为了解决这个问题,本文给出修正的振型叠加法.用该方法计算的结果完全符合问题的精确解。本文还给出了该方法的严格理论证明。

双发动机工作时倾转旋翼机传动系统扭转振动的计算

为了获得双发动机工作时倾转旋翼机传动系统扭转振动的特性,进行了倾转旋翼机传动系统扭转振动的计算和分析。在简化传动系统结构的基础上,将倾转旋翼机传动系统划分为若干个轴段和圆盘的子系统,根据动量矩定理和振型叠加原理,分别列出扭转运动方程,再利用边界关系,合成子系统的扭转运动方程,得到传动系统的扭转运动方程,通过求解传动系统的扭转运动方程,并根据振型叠加原理,得到双发动机工作时倾转旋翼机传动系统扭转振动的角位移,在此基础上,给出算例,分析了传动系统的扭转频响函数。

振型叠加法计算无质量处的位移

计算结果表明,一般的振型叠加法计算无质量处的位移是不正确的。本文给出修正的方法,用该方法计算结果完全符合问题的精确解。同时也进行了理论证明。

关于单自由度系统的强迫振动分析

由单自由度系统中支承的运动规律及达朗伯原理得到运动微分方程,再利用线性系统的叠加原理,分析系统中被支承质量的振幅及与支承振幅、频率比和阻尼比之间的关系,并由图线具体分析,还对隔振方法进行了分析。

亚临界雷诺数下单圆柱涡激振动研究

[目的]为了实现亚临界雷诺数下圆柱涡激振动振幅响应的准确预报,利用数值模拟方法研究强迫振动时圆柱的升力系数与振幅比(Cl-A/D)之间的关系。[方法]基于Realizable k-ε湍流模型,采用有限体积法对圆柱的强迫振动进行二维数值模拟,计算得到激振频率比fe/fn=1附近范围内不同振幅比下的升力系数曲线。选取圆柱振动速度最大时对应的升力系数,建立Cl-A/D关系曲线。[结果]结果表明,Cl-A/D拟合曲线总体变化趋势与涡激振动预报程序SHEAR7的结果吻合良好。同时,各激振频率比fe/fn下的零升力系数点均位于振幅比A/D=0.8附近,且结构尾涡脱落模式在A/D=0.8附近发生了转变,由“P+S”模式转变到“2P”模式(P表示一对旋转方向相反的旋涡脱落,S表示单个旋涡脱落)。在圆柱涡激振动实验中,发现涡激振动出现“锁定”时的最大振幅在0.8D附近。[结论]亚临界雷诺数下强迫振动圆柱Cl-A/D关系曲线升力系数为零时对应的振幅比与圆柱在涡激振动中的最大响应振幅比基本保持一致,且圆柱尾涡脱落模式在此振幅比下发生了转变。

关于单自由度系统的强迫振动分析

由单自由度系统中支承的运动规律及达朗伯原理得到运动微分方程,再利用线性系统的叠加原理分析系统中被支承质量的振幅及支承振幅、频率比和阻尼比间的关系,并通过图形对隔振方法进行了分析.

修正的振型叠加法的探讨

计算结果表明一般的振型叠加法计算无质量处的位移是不正确的.为了解决这个问题,本文给出修正的振型叠加法,用该方法计算结果完全符合问题的精确解.本文也给出了该方法的严格理论证明.

新型旋转型行波超声波电动机定子的研究

定子作为超声波电动机的重要组成部分,它的振动性能直接影响电机驱动器的输出特性。研究了一种新型旋转型行波超声波电动机定子结构,利用有限元分析软件进行建模并进行动力学分析,通过改变定子齿、弹性基体中重要的结构尺寸,提取定子振动模态频率和质点振幅,研究不同的结构尺寸对振动模态和振幅的影响。最后对一确定尺寸的定子进行整体性能分析,证明定子设计的合理性。该研究有助于减少电机开发过程中的盲目性,缩短设计周期,提高经济效益,并能为最终实现电机的运动特性控制和结构优化设计提供必要的理论基础。

一种时域颤振判定新方法研究

采用离散傅里叶变换方法对颤振时间响应历程计算结果进行分析,提出了一种从多个模态分支计算结果中归纳耦合主颤振分支的方法。分别从频率移动理论和能量变化观点出发,提出了针对颤振边界的临界颤振动压判定频率移动判据和能量因子判据。通过对国际标准跨声速颤振算例AGARD445.6机翼的时域颤振计算结果进行分析,验证了方法在耦合模态分支确定、临界颤振动压判定、主颤振分支判定3个方面的高有效性。此外,将该方法应用于高速中等展弦比气动翼面的跨声速颤振特性研究,成功地根据较复杂的响应曲线判断出了颤振边界,表明该方法具有良好的工程应用前景。

一维振动合成的数值方法和一般讨论

用振幅矢量法给出了不同频率、不同振幅和不同初相位的两个一维振动合成的一般数学结果。用计算机数值合成的方法给出合成振动曲线和合成频率随时间的变化关系。不同振幅的振动合成的拍频与同振幅合成的规律相同,但是两种情况下的合振动频率不同,前者随时间周期性变化,而后者为常数。

基于压力容器振动信号分析的堆芯吊篮壳型振动特性研究

核反应堆堆芯吊篮的振动状态直接关系到堆芯的安全运行,但堆芯吊篮处于高温和强辐照环境下,无法直接在吊篮上布置传感器测量其振动。本文利用安装在压力容器上的加速度计间接监测吊篮的振动,通过对多核电机组压力容器振动信号相干谱、自功率谱和互功率谱进行分析,获得吊篮壳型振动频率和振幅,并将分析结果与秦山核电厂二期1号机组试验实测值进行比较,分析结果与试验结果相近。研究表明通过对压力容器振动信号的监测与分析,能够有效识别堆芯吊篮壳型振动特性,为吊篮状态评价提供基础。

某核电厂吊篮梁型振幅偏大问题分析与诊断

通过对方家山、宁德核电机组多个燃料循环周期的堆外中子噪声信号进行分析,得出了吊篮梁型振动频率和幅度的特性。将此特性应用到其他核电机组,发现某核电机组吊篮梁型振幅偏大。对该机组吊篮梁型振动频率和幅度的变化趋势、频率的漂移量、幅度的增长率进行分析与诊断,判断吊篮并没有发生明显的支撑劣化情况,并给出了该机组可继续运行的条件。

关于活塞式压缩机基础的振动计算

应用振型分解法推导出在各种扰力共同作用下基础水平旋转振动的通用计算公式,对相位差对基础振幅计算的影响以及在不同条件下第二振型对振幅计算的影响进行详细分析,对活塞式机器基础的合成振幅的计算进行讨论并提出新的计算方法。

幅值相关阻尼在车桥耦合振动计算中的应用

开展了幅值相关阻尼比在车桥耦合振动中的应用研究。编制了车桥耦合振动计算程序,利用相关文献提出了振幅相关阻尼比和加速度幅值相关阻尼比的计算方法,结合一座简支箱梁桥,计算了实际桥梁位移幅值和加速度幅值相关阻尼比,并且对比了采用常阻尼比0.05和采用幅值相关阻尼比的车桥耦合振动响应。对比结果发现,采用幅值相关阻尼计算的响应结果小于采用常阻尼比0.05的响应计算结果,其中加速度相关阻尼比的计算结果和实测结果吻合度较高。幅值相关阻尼比是车桥耦合振动中阻尼比取值的一种很好方法,并且求解的结果有着较高的精度。