裂纹损伤下液压管路振动特性分析

为了研究裂纹损伤下液压管路振动特性,建立了飞机液压管路裂纹损伤等效模型,以波音737机翼液压管路为研究对象,进行管路三维模型构建,采用不同直径小孔模拟裂纹损伤程度,对不同裂纹损伤程度下的管路流固耦合振动进行有限元仿真分析,得到不同裂纹损伤程度对管路振动特性的影响。结果表明:裂纹损伤的程度对于管路的振动响应结果具有较大的影响,随着裂纹损伤程度的增大,管路的变形量将会增大;流固耦合作用下飞机液压管路的固有频率会随着裂纹损伤程度的增大而降低。

小孔节流空气静压止推轴承平面跨缝试验研究

在航空航天领域的微重力模拟中,空气静压止推轴承在完成平面跨缝试验过程中由于增加了1个时变的出口边界,支撑气膜内部的流场随出口边界位置的变化而发生变化,从而影响止推轴承的静态特性和微振动特性.为了明确跨缝过程中空气静压止推轴承宏观表现出的服役特性,本文中基于静压气体润滑理论,搭建空气轴承平面跨缝的试验台,针对中心供气和三孔均布的圆盘型小孔节流空气静压止推轴承开展试验研究,分析不同供气压力、浮起高度和跨缝位置下轴承的静态特性和微振动特性.研究表明:空气轴承平面跨缝时,相当于支撑气膜增加1个时变的出口边界,因而会出现泄气现象导致承载力减小;当供气孔正对支撑台面间的拼缝时,轴承的自激微振动幅值最小;空气静压轴承在平面跨缝过程中,在相同浮起高度下,随着供气压力增大,轴承的静承载能力和静刚度都有所提高;随着负载增大,过供气孔时的微振动幅值减小.

考虑人群荷载的宽幅桥梁荷载试验研究

为评价建成桥梁的承载能力状况是否满足设计要求,确定桥梁实际的使用条件和运营状况,通常需要对目标桥梁进行荷载试验。本文以宣威市的浦山路梁桥为工程背景,结合图纸使用MIDAS/Civil 2020有限元软件对桥梁进行建模计算,并基于现场荷载试验法对目标桥梁进行承载能力状况评定。结果表明:各试验工况下,在各加载下求得的荷载效率系数值介于0.95~1.05之间;桥梁测试截面的实测应力校验系数介于0.98~1.01之间,各测点的挠度校验系数在0.500~0.711之间,说明该桥的结构强度、刚度具有一定的富余度,能满足实际运营需求;控制截面上多数测点的相对残余应变和挠度值较小,表明桥梁结构多处于弹性工作状态;另外,有部分挠度和应变测点出现残余挠度和残余应变,其相对最大值分别为13.3%,7.5%,表明该桥在受到荷载作用后能产生可恢复原来状态的弹性变形,结构整体的刚度分配较为均匀,横向连接可靠。试验结果表明该桥技术状况以及承载能力满足正常使用要求。

板式无砟轨道路基翻浆整治效果研究

基床翻浆引起无砟轨道路基不均匀沉降,降低线路平稳性,影响高速铁路行车安全,一般采用注胶工艺对其进行整治。为评价基床翻浆段板式无砟轨道路基注胶整治效果,在沪宁城际路基翻浆工点进行现场行车测试试验,基于动力学响应指标分析方法研究基床翻浆注胶前后无砟轨道路基振动特性。结果表明:基床翻浆导致底座板与基床表层接触状态劣化,并改变无砟轨道路基的支承条件及传力路径,使振动能量垂向传递在底座板-路基面结构层间衰减较多;注胶加固后,轨道板和底座板振动位移、振动加速度、振动速度值大幅减少。其中,底座板是受注胶加固影响较大的结构层,其振动减小较大,列车以速度280km/h通过时,动位移均值从0.31mm减至0.16mm,减少48.4%;振动加速度均值从3.44m/s2减至1.13m/s2,减少67.2%。以上数据表明注胶后路基与底座板接触状态明显改善,路基已恢复参振耗能功能和对无砟轨道的支承作用,且振动波垂向衰减速率变大,列车速度对无砟轨道路基振动特性影响变小,注胶整治效果良好。

电站动叶可调式轴流风机叶轮动力特性研究

基于有限元分析方法,结合流固耦合理论,对某电站两级动叶可调式轴流风机叶轮的静态及动态特性分别进行了研究。研究结果表明,离心载荷及气动载荷对叶轮应力及变形分布具有重要影响,考虑流固耦合作用后,叶轮最大等效应力值减小约6%,最大总变形位置从叶尖后缘点变为叶尖前缘点;叶轮一阶模态的坎贝尔图表明,在风机转速1 490 r/min附近,最危险的是k(阶次)=m(节径数)=10"三重点"共振条件,共振裕度为1.9%。当节径数m≤6时,该文的叶轮振动特性避开了"三重点"共振。研究结果对动叶可调轴流风机的安全运行具有重要的理论意义与工程价值。

底部钻具振动特性分析及信息传输实验

振动问题一直是引起底部钻具失效的主要原因,对其进行研究能减小钻具损害和各类井下事故的发生。设计了振动测量系统,测量了底部钻具组合(BHA)在井底受到的各类作用力下的振动特性并分析了其规律,利用钻柱的振动特性传输井下信息。BHA振动实验是在分析井下钻柱受到的作用力的基础上,通过对某组合的钻柱施加3种典型的井下作用力进行实验,利用设计的振动测量系统检测并分析数据,得到BHA的部分振动规律;信息传输实验是以钻柱为媒介、振动波为载体,在激励端施加信号、接收端分析钻柱传递的信号的初步试验。把钻井作业中几种常见行为引起的振动进行了分类实验,定性分析了各种作用引起的振动特征。该研究是国内对底部钻具各类振动及利用振动传输信息的全面研究。

硬支撑轮胎动平衡机的振动特性研究

对硬支承轮胎动平衡机的主轴系统及其他主要机械结构的振动特性进行了详细的理论分析和计算,并使用Pro/E软件进行实体建模,借助有限元仿真软件对模型主轴-轴承-基础系统等结构进行模态分析。通过激振实验,获得了可靠准确的实验数据,实验数据与计算分析数据具有较好的一致性,证明了所采用模型的正确性和可靠性。综合计算和实验结果可得,皮带结构对机械系统的振动特性影响较大,应重点考虑。同时提出优化和改进建议,为提高平衡机的测量精度提供参考。

多维地震激励作用下大跨度斜拉拱桥的随机响应

以一种新颖钢管混凝土拱桥-斜拉钢管混凝土拱组合桥为研究对象,通过建立空间结构有限元模型,利用子空间迭代法得到结构的自振特性,并运用随机响应理论分别对该桥在纵向激励、纵+竖向激励、纵+横向激励、纵+竖+横向激励等4种工况作用下的地震响应与相同跨径的中承式钢管混凝土拱桥进行了对比分析。分析结果表明,地震横向激励对斜拉拱桥的响应特性有较大的影响,在多维随机地震激励作用下,由于斜拉索的存在使得斜拉拱桥的横向抗震性能优于相同跨径的中承式钢管混凝土拱桥,这为大跨度斜拉拱桥的抗震设计和研究提供了理论依据。

海上深水钻井隔水管振动特性研究

针对海上深水钻井隔水管特点和实际钻井作业中的具体情况,建立了深水钻井隔水管受力模型,并通过能量法求解得到了较为精确的隔水管挠曲变形方程;在此基础上,采用结构力学研究和分析方法,得到了深水钻井隔水管固有频率的简便计算方法和表达式。本文所提出的海上深水钻井隔水管振动特性分析方法简便易行,对指导室内设计和现场作业有重要意义。

锚碇隧道爆破振动控制技术及其应用效果分析

锚碇隧道的结构形式及使用特征要求必须严格控制爆破振动对围岩稳定性与完整性所造成的影响.针对锚碇隧道断面大、净距小、钻爆条件差等特点,通过采用单次循环进尺为1.5～1.8m的短台阶弱爆法施工技术可在满足合理施工进度的情况下实现爆破振动强度的有效控制.同时,根据典型断面掘进爆破时中夹岩墙振动强度测试结果的分析得到：（1）掏槽爆破所受夹制作用是决定锚碇隧道中夹岩墙振动强度的主要因素;（2）伴随开挖断面的增大,中夹岩墙高度增加、厚度减小,中夹岩墙振动强度会有所增加.

高扬程升船机多子结构耦合系统动力特性

采用有限元软件ABAQUS构建了高扬程升船机整体有限元模型,包括地基、塔柱、承船厢、厢内水体、钢丝绳、滑轮组、平衡重和纵横导向机构。通过数值模拟,对升船机整体系统进行了动力特性分析,探讨了地基刚度及承船厢竖向位置对升船机整体结构耦合振动特性的影响。计算结果表明:不考虑地基情况下,结构的振型更为密集,低阶模态中出现了频率为零的振型,运行系统可能发生动力失稳;升船机系统出现的以承船厢为主体的绕轴翻转振型和竖向升降振型将对安全机构的强度和系统的稳定性造成不利影响;承船厢竖向位置由低到高变化时,升船机结构各阶主振型对应频率值呈递减趋势。

某支线飞机概念设计阶段机翼气动弹性设计

在飞机的总体方案概念设计阶段,需要对飞机机翼进行气动弹性设计,以避免在后期设计中,因气动弹性问题而对设计方案进行较大更改。以某支线飞机的总体方案论证为背景,研究并归纳该飞机概念设计阶段气动弹性设计与分析的理论基础和计算方法,建立机翼的梁架式模型,初步设计模型刚度与质量分布,并进行机翼的静气动弹性响应与载荷分析、振动特性及颤振特性分析。结果表明:该支线飞机机翼的气动弹性特性合理,符合设计要求。

塔式起重机自振特性分析

以某塔式起重机金属结构为研究对象,利用有限元软件ANSYS对其金属结构的自振特性进行分析,通过模态分析获取该结构的自振频率及振型。通过分析得出了该塔式起重机金属结构在非工作状态下的前六阶固有频率和各阶模态表现,研究结果为该塔式起重机金属结构的动力学优化提供了理论基础。

超声波椭圆振动装置设计及其振动特性控制

基于PZT-8陶瓷晶片的压电效应和超声波声学特性,设计制造了超声波换能器和变幅杆。根据椭圆轨迹形成机理,搭建了超声波椭圆振动装置,分析了两相激励电压值和相位差与椭圆形状的关系。实验与测试结果表明:超声振子的谐振频率符合设计要求,单向振动轨迹为正弦谐振曲线,两振动系统运动叠加形成椭圆轨迹;根据特定加工条件调整装置激励电压和相位差,可控制椭圆振动轨迹的形状。

不同激励对轴对称圆柱壳声振特性的影响

研究两端分别带有锥形和半球形封盖的轴对称圆柱壳模型.通过有限元/边界元方法,分析不同类型的激励对此模型声振特性的影响,以及当激励类型相同时改变模型的结构参数对其声振特性的影响.结果表明:在不同类型的激励方式中,轴向力矩激励对模型声振特性的影响最大,径向力激励和轴向力激励对模型声振特性的影响次之,周向力激励对模型声振特性的影响最小;当激励类型相同时,在不同的激励频率范围内增加模型的壳体厚度或增加模型圆柱壳段内的环肋数目对模型声振特性的影响与激励频率的范围有关.

永磁同步耦合传动在皮带输送系统的应用研究

皮带输送机系统为大惯性系统,其在启动过程中产生大的电流及振动将影响着设备的工作性能和使用寿命。首先介绍了目前皮带机输送系统常见驱动与连接方式的优缺点;其次分析了永磁同步耦合器的基本结构和工作原理;最后研究了永磁同步耦合器的安装误差对转矩传递特性和振动特性的影响,进一步验证永磁同步耦合传动在皮带输送机系统中应用的可行性和优越性。