微振动模拟与主被动隔振一体化实验平台

针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振采用主动阻尼方法抑制共振峰,微振动模拟采用基于线性系统频响函数的控制策略。实验结果表明,平台前六阶的模态频率分布均小于10 Hz,被动隔振系统能大幅抑制10~200 Hz频段内的地面微振动;主动隔振能够实现14 dB的隔振系统共振峰衰减效果。微振动模拟功能能够有效产生接近星上的单频和多频真实扰动线谱,在特定频谱的扰动模拟实验中,幅值最大误差为5.9%,在误差允许范围内。该多功能一体化实验平台的各项功能均能满足地面模拟实验需求。

兆瓦级高速永磁同步电机偏心状态下电机性能及转子振动特性分析

在电机运行过程中,气隙偏心是一种常见的故障状态,会危害到电机的安全可靠运行,而该问题在大容量高速永磁同步电机中更为严重。因此,本文以一台兆瓦级高速永磁同步电动机为例,研究了气隙偏心对电机电磁性能以及其引发的不平衡磁拉力对转子振动特性的影响。首先,推导了静、动以及混合偏心状态下的不平衡磁拉力表达式。然后,建立了各偏心状态下的电机有限元模型,定量分析了不同偏心程度所引发的不平衡磁拉力变化情况。在此基础上,计算了电机转子系统的动力响应,详细讨论了各种偏心对转子系统轴心轨迹和电磁性能的影响。结果表明,不同偏心状态下不平衡磁拉力存在明显差异,在混合偏心时动偏心会削弱静偏心对转子振动的影响,偏心将增加气隙磁密的偶次谐波且增大转矩脉动。

公轨合建盾构隧道振动荷载的动力响应特性

为了探究汽车-列车振动荷载对公轨合建盾构隧道内部结构及周围土体的动力响应特性,采用有限元软件ABAQUS对某公轨合建盾构隧道内部结构及周围土体进行数值模拟,通过ABAQUS软件的Dload子程序对汽车、列车振动荷载进行耦合,分别将单一振动荷载及汽车-列车振动荷载作用引入公轨合建盾构隧道,分析公轨合建盾构隧道内部结构及周围土体在不同工况时加速度、位移、应力、应变的变化。结果表明:汽车、列车振动荷载频率不同,共同作用后产生拍频现象,导致相同方向合成荷载的振幅可能小于分荷载的振幅,当频率相同时所合成荷载的振幅最大;管片上方的土体以及非封闭弧形内衬外侧土体发生较大的应变,最大塑性应变发生于拱顶偏右侧,达到7.032×10^(-6);公轨合建盾构隧道内部结构中的预制箱涵牛腿柱、顶板处出现较大拉、压应变,在长期运营期间需要对预制箱涵牛腿柱、顶板位置进行定期检查和必要支护。

煤用离心脱水机发展历程与展望

煤炭脱水是湿法选煤不可缺少的一个环节,而离心脱水机是煤炭脱水的常用设备。文章简述了离心脱水机的分类,并重点介绍了立式刮刀卸料离心脱水机、卧式振动卸料离心脱水机、卧式刮刀卸料离心脱水机和卧式沉降过滤式离心脱水机的发展历程。立式刮刀卸料离心脱水机主要用于13~0.5mm末煤脱水和<3mm粗煤泥脱水,目前最大机型筛篮直径为1400mm,以其煤质适应性强、脱水效果好、可靠性高等优点,是诸多选煤厂的首选机型;针对易损件多且使用寿命短的问题,近几年研究主要集中在提高易损件的寿命、降低使用成本和智能监控方面。卧式振动卸料离心脱水机主要用于选煤厂50~0.5mm块末煤脱水,易损件少、处理能力大,该机已由单质体振动发展为双质体振动,最大机型筛篮直径为1600mm,设备稳定可靠,彻底解决了漏油、开裂等问题;自主研发的卧式振动卸料离心脱水机智能监控系统已实现了设备状态实时监测和故障预警。卧式刮刀卸料离心脱水机主要用于<3mm粗煤泥脱水,目前最大机型为WLL1300,采用新型的结构形式,易损件更换简便,排料顺畅,大幅提升了单机处理能力。卧式沉降过滤式离心脱水机主要用于<0.5mm细煤泥脱水,发展至今单机处理能力最大的机型为WLG1600×2400,该机通过改进排料系统的结构,解决了脱水产物溜槽易堵塞等问题,延长了螺旋和筛网寿命,提高了差速器可靠性。最后,对国产离心脱水机未来的发展提出了展望:研制大型的卧式振动离心脱水机和立式刮刀卸料离心脱水机,顺应选煤厂日益大型化的需求;着力发展立式刮刀卸料离心脱水机,增大处理能力,提高运行可靠性;重点发展兼具沉降和过滤的卧式沉降过滤式离心脱水机,解决易损件更换和维修困难等问题;提高离心脱水机智能化水平,实现无人值守。

基于索-梁结构的斜拉桥非线性振动仿真研究

本文建立了索-梁结构的有限元模型,对斜拉桥线性和非线性振动问题进行研究.首先对结构进行模态分析,发现结构振动表现出全局模态,局部模态以及混合模态,且索梁两者之间固有频率相互影响,对低阶频率影响较大,对高阶频率影响较小.其次,应用有限元软件对索-梁结构的自由振动和强迫振动进行仿真研究.结果表明:整个自由振动过程中频率有先增大后减小的趋势,且最终小于真实频率;在强迫振动中,观察到了丰富的非线性振动现象,包括索的亚谐波共振和内共振,与以往的实验和理论研究结果定性上得到验证;为斜拉桥全桥非线性动力学分析提供参考.

江门文化中心空调通风系统设计

以江门文化中心为例,结合剧场环境要求及运行特点,对剧场空调冷热负荷、冷热源形式、观众厅和舞台的末端形式、气流组织、降噪隔振设计等进行了简要介绍。

超精密机床的振动混合控制

研究了空气弹簧与作动器相结合的主被动混合振动控制系统 ,空气弹簧起低通滤波作用 ,并支承机床 ,主动隔振具有高通滤波特性 ,电磁作动器的控制电压取决于绝对位移、速度、加速度和相对位移、速度、加速度。电磁作动器的动态性能对振动传递率有明显的影响。实验表明 ,混合隔振系统对超精密机床的隔振效果明显优于空气弹簧系统。

北京地铁环境振动预测中源强选取的研究

地铁环境振动预测中源强位置的选取至关重要。通过对北京市铺设不同减振措施的地铁线路的实地测试分析,计算各测点一天内200多列车的振级并对其进行频次统计分析,比较各测点的振级波动范围。研究结果表明:在北京市地铁环境振动预测中选择隧道壁作为源强可以更好地反映实际振动情况,有助于提高环境振动预测精度;男外,提出一种剔除部分出现概率小且偏离均值较大的离散数值以缩小波动范围的方法,简单实用。

电液颤振对冷挤压塑性成形件金属流线及晶粒组织的影响

针对冷挤压成形过程中金属变形抗力大、模具易磨损等不足,提出一种新型冷挤压工艺,即在冷挤压成形过程中引入振动激励信号。运用 DEFORM-3D 有限元分析软件构建系统仿真模型,分别在有无施加颤振两种挤压方式下进行模拟仿真。仿真结果表明,施加颤振信号能促进金属的流动,金属流动速度达到62.4 mm/s,网格流线变形程度比传统挤压方式下的变形程度小。设计了电液式颤振冷挤压实验平台及模具,分别在有无施加颤振两种挤压方式下进行实验,并将所得成形零件用体积分数为4%的硝酸酒精溶液腐蚀,利用扫描电镜观察零件剖面。实验结果表明,施加颤振信号后,晶粒由原来的大小为3.3-5.0μm 细化到1.7-3.3μm,晶粒变形更加均匀,变形组织更加细密,金属纤维组织变得更细更长。

重型车辆与路面耦合作用的仿真分析研究

针对车-路系统以及车-路耦合作用的特点,运用ADAMS动力学仿真软件,建立了某重型车的多自由度仿真模型,并利用ADAMS对模型进行了仿真计算,分析了车辆以不同载重量、不同速度行驶于不同等级路面时,车辆对路面的动载荷作用。结果表明:车-路耦合产生的动载作用受路面工况的影响较大,随着路面等级的降低,车辆对路面的动载荷有着显著的增大;在车辆正常行驶速度范围内,车辆对路面的动载荷也随着车速的增加而增大;而在相同条件下,满载车辆较空载车辆对路面的动载荷要大很多,即满载对路面的破坏作用更为显著。

双质体卧式振动离心机振动机理的研究

介绍了双质体卧式振动离心机的工作原理,对其建立了动力学模型,运用机械阻抗法计算出振动模型的响应表达式,进行了动力学分析,并通过数值计算方法模拟出响应函数的图形,从而反映了双质体振动系统的特性。

齿轮-箱体-基础耦合系统的振动分析

建立了齿轮传动系统集中质量模型,采用子结构法通过箱体有限元模型提取其集中质量参数,采用间接物理参数识别法通过基础加速度导纳提取其模态参数并转换为集中质量参数,并根据界面协调条件建立了齿轮-箱体-基础耦合系统的动力学模型.以单级斜齿轮传动装置为例,计算了耦合系统在齿轮时变啮合刚度激励下的齿轮动态传递误差、轴承支反力及箱体振动.耦合箱体与基础前后的系统动力学分析对比表明:箱体及基础柔性对齿轮动态传递误差的影响较小,而对轴承支反力波动及箱体振动的影响较大;耦合模型能更准确地反映系统的动态特性.

斜拉桥拱形钢塔的MTMD风振控制研究

以杭州之江大桥为例,研究斜拉桥拱形钢塔动力特性及多重调谐质量阻尼器MTMD风振控制方法。运用ANSYS软件,分析拱形钢塔施工及成塔状态的动力特性,确定钢塔MTMD风振控制振型及频率。采用改进谐波合成法模拟随机性良好的脉动风场,以拱形钢塔顶部位移及加速度风振响应减振率为优化目标,对MTMD系统的参数进行优化分析,设计可控制拱形钢塔面内与面外振动的调谐质量阻尼器TMD结构及其参数。研究结果表明:MTMD系统的控制效率与其参数有很大关系,MTMD系统存在最优参数组合,对于拱形钢塔施工未合拢阶段(风振最不利状态),MTMD系统应选择质量比为0.01,TMD个数为12,阻尼比为0.05,带宽为0.1的参数组合。MTMD系统中各参数对结构位移和加速度减振效果的影响较为一致,一般加速度的减振率大于位移减振率。

地应力对爆破过程中围岩振动能量分布的影响

对高地应力条件下隧洞爆破开挖过程中围岩振动信号进行小波包分析,得到了振动信号不同频带上的能量分布。实测资料分析结果表明,爆破开挖时,初始地应力动态卸载诱发的围岩振动的频率范围和爆破荷载诱发的围岩振动频率范围基本相同,但地应力卸载诱发的振动中,低频能量占较大的比例;开挖面上的卸载应力值的大小和卸载面的大小共同决定卸载效应的强弱,而这两个因素均与开挖面上的炮孔布置和起爆网络的连接有关。

苝四甲酸二酐的真空升华提纯及其光谱测试与分析

纯度为9.75%的有机半导体材料苝四甲酸二酐(PTCDA),在其升华点进行了真空升华提纯,其纯度可达99.9%。利用质谱、红外光谱及X光电子能谱对这种高纯材料进行了测试并详细分析了其分子结构、化学键的形成、原子在晶格平衡位置的振动模式、电子的组态和原子的结合能的变化。由红外光谱分析得出,苝四甲酸二酐的分子结构是中央5个C构所组成的苝核基团及位于苝核两端的两个酸酐组成,它们主要以共价键结合。晶格上的C原子在其平衡位置主要以伸缩振动为主。其分子中有大量可以自由移动的π电子;分子间离域大π键的交叠决定了苝四甲酸二酐的导电性能。由XPS谱分析得出,高纯度的苝四甲酸二酐中有结合能不同的两种C原子,结合能分别为:285.3和288.7eV。它们对应于苝环及酸酐上的C原子。另外,有两种类型的O原子,即CO和C—O—C,其结合能分别为531.3和533.1eV。

爆破振动波叠加数值预测方法

根据场地地震波的传播叠加原理,以实测单炮孔爆破振动波形为基础,考虑预测点位置与各炮孔的相对位置关系,并按照实际起爆网路设计的各炮孔起爆时差和实测的地震波传播速度等参数,计算获得预测点的爆破振动波形。不仅可以预测爆破振动速度峰值,而且可以预测完整的振动波形,并可获知爆破振动持续时间及主振频率分布范围。根据现场应用数码电子雷管的深孔爆破实验,该方法计算的预测波形与实测波形相当吻合,计算结果可靠性较好,可以在实际工程中推广使用。

OHS运输系统对VLSI厂房微振动影响分析方法

OHS运输系统是超大规模集成电路(VLSI)制造工业环境中洁净工艺系统中的重要组成部分,但是由于工业厂房的结构复杂且分布着较为密集的精密设备,OHS运输过程产生的微振动会对生产造成危害,因此需要建立合理有效的微振动控制分析方法辅助工程设计。文章基于该类工程微振动传递线性特征,利用工程实测数据,建立了振动能量封闭体简化分析模型,提出基于传递函数相似性的OHS系统微振动影响控制分析方法,并利用实际工程对该方法进行了应用说明。分析结果表明:该方法实施简单且符合现阶段工程应用需求,为OHS系统振动影响提供了合理可靠的分析手段。

孔底设复合消能结构的岩体爆破振动特性研究

爆破振动的特性、控制方法及措施一直是工程爆破界的研究热点。基于白鹤滩水电站坝基开挖中开展的孔底设复合消能的岩体爆破开挖试验,结合动力有限元技术数值模拟,以及对实测振动傅里叶频谱分析,研究了孔底设复合消能结构的岩体爆破振动特性。数值模拟与现场监测结果表明:孔底设复合消能结构相对于常规装药结构能够大幅减小炮孔底部岩体的爆破振动速度,减小幅度达到30%以上,相应的傅里叶幅值谱峰值和主频率也有降低,可见爆破孔孔底设复合消能结构可有效降低孔底的峰值振动速度,从而控制孔底岩体的爆破损伤范围。

烟气脱硫塔风诱导振动的TMD控制研究

针对高塔设备风诱导振动的实际问题,提出采用调谐质量阻尼器(TMD)对其进行被动控制。以某烟气脱硫塔为例,运用数值仿真技术,首先通过模态分析获得结构的自振特性,然后利用谐响应分析研究调谐质量阻尼器控制效果随其参数变化的一般规律,并应用更为精确的时程分析法对减振前后高塔设备的风诱导振动情况进行了对比分析。研究结果表明:质量、频率比及阻尼比对控制效果有重要影响,应对其进行优化。参数优化后,塔顶的最大振幅减小了89.4%,减振效果十分显著。

浮置板轨道结构减振性能的落轴试验

对两种不同阻尼比的隔振器（1型隔振器的阻尼比小于2型隔振器）浮置板轨道结构的减振性能进行落轴试验，并与非浮置状态进行对比。测试结果表明，1型隔振器和2型隔振器浮置板轨道基础的垂向加速度分别比非浮置状态小75％和92％左右；1型隔振器浮置板轨道在8～40Hz和80--315Hz频率范围内的隔振效果最大约为25dB，2型隔振器浮置板轨道在10--200Hz频率范围内的隔振效果为30--40dB。针对此次试验所采用的两种隔振器，认为阻尼比较大的隔振器浮置板轨道的减振性能更好。