一些中速柴油机曲轴的变形

环氧树脂做成的单拐和双拐曲轴模型上有自由扭转和约束扭转负荷,在曲柄销上有径向力和切向力,在主轴颈上有轴向力、径向力和切向力偶。多数情况是用应力冻结方法固定变形,这比用直接加载更能详细和精确地进行测量。对于一个基本曲拐,在56个试验中,研究了曲柄臂形状变化的影响、主轴颈和曲柄销扭转角、曲柄臂开度以及主轴颈的倾斜度和位移。英国内燃机研究协会预测扭转变形的试验方法表明是可靠的。径向面弯曲变形可以用应变能计算方法来预测。     

基于虚拟样机技术的柴油机曲柄连杆机构动力学仿真研究

基于虚拟样机技术及其支撑软件ADAMS及Pro/E和ANSYS,实现了对柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真。通过多刚体系统动力学和多柔体动力学仿真柴油机的运行,获取了仿真模型的动力学特性数据,为柴油机曲柄连杆机构对机体的激励力的优化设计和有限元分析提供了参考依据。     

柴油机单位曲柄扭转刚度有限元计算法研究

以6S35MC-C9.2曲轴为计算分析对象,比较分析了部分经验公式计算单位曲柄扭转刚度的误差;论述了有限元法计算单位曲柄扭转刚度的流程以及载荷与边界条件的施加方案,并对不同方案计算结果加以分析比较;论述了考虑轴承约束的曲轴扭转刚度计算、完整曲轴扭转刚度计算以及完整曲轴模态分析等。在此基础上,提供了有限元法计算单位曲柄扭转刚度的相关结论。     

配气机构激励力对柴油机振动特性影响研究

基于多体动力学和有限元方法,对柴油机运动件,包括曲柄连杆机构、配气机构以及齿轮传动系统进行了仿真分析,得到配气机构的凸轮轴承力、气门落座力和摇臂激励力等激励力。建立某柴油机结构有限元模型,研究了配气机构激励力对柴油机整机及主要部件振动特性的影响。结果表明:配气机构激励力对柴油机整机总频段振动有一定影响,其中对1 000 Hz以下频段影响较大,而1 000 Hz以上频段影响不大;对气门室罩、气缸盖和机体上侧振动影响比较大,对机体下侧和油底壳影响相对较小。     

旋转轴系弯-扭振动耦合的数值分析

介绍了一种可以同时计算出旋转轴系的弯曲振动及扭转振动的瞬态响应的数值计算方法,该方法所依据的模型是一种分段的连续质量模型,具有比较好的计算精度,而与有限元方法比较,该方法的计算工作量及比较小。作者用该方法对旋转轴系弯曲振动与扭转振动的耦合问题进行了一些分析     

基于相位调谐的船用两级行星传动系统振动研究

为获得船用两级串联人字齿行星齿轮传动系统的振动特性,对其进行动力学第一类问题研究。基于相位调谐理论分析系统动态啮合力,定性总结了在一般情况下不同啮频谐波下的6种激励模式及其与系统参数的关系。基于Romax软件建立系统动力学仿真模型,以1 MW两级串联行星齿轮箱为例,获得了系统固有特性和稳态动力学响应。研究表明：该系统的固有特性包含5种具有规律性的振动模式,即单级横移-摆动模式、耦合横移-摆动模式、单级扭转模式、耦合扭转模式和单级行星轮模式;与单级行星轮系不同,两级串联行星轮系的稳态动力学响应与激励和模态振型不存在一一对应的情况。     

龙格-库塔法在柴油机轴系扭振计算中的应用

传统的用于柴油机轴系扭振计算的方法,如数学解析法等均基于稳态扭转激励,而对于非周期激励下的柴油机扭振响应计算,则需要研究基于时域的扭振计算方法。介绍了一种基于龙格-库塔解法的柴油机轴系扭振计算方法,同时给出了该方法的计算流程。和传统计算方法的比较表明:两种算法一致性较好,从而证明了该方法的可靠性,可应用于工程实际。     

风电齿轮箱行星轮系的齿面摩擦与齿根裂纹耦合效应计算方法

针对风电增速箱故障率偏高的问题,在对风电机组传动系统的振动响应机理进行分析的基础上,提出一种同时考虑齿根裂纹与齿面摩擦2种因素耦合情况下计算风电增速箱行星轮系动态响应的方法。首先分析考虑不同滑动摩擦因素时,含齿根裂纹缺陷的齿轮其啮合刚度的变化情况;随后运用集中参数法建立一种同时考虑平移和扭转2种力学效应相互影响作用的行星轮系动态响应计算模型。使用该模型在考虑齿根裂纹、齿面滑动摩擦2种因素耦合情况下,对行星轮系时变啮合刚度影响作用进行仿真计算。结果表明,齿面间的滑动摩擦力将导致行星齿轮扭转振动响应在低频区域受到抑制、中频区域得到增强,而齿根裂纹会导致系统出现调制效应且该效应会使行星齿轮的扭转振动频谱响应在行星轮与太阳轮间的啮合频率附近出现调制边频带现象。     

活塞式发动机轴系耦合振动问题（三）：同频和倍频耦合计算方法

作者曾经介绍过活塞式发动机轴系扭转与轴向振动间的两种耦合形式：同频耦合和倍频耦合。本文中，在对两种耦合机理分析研究的基础上，建立了耦合系统模型，分析了曲轴系统扭转，轴向耦合振动特性，提出了同频及倍频耦合的计算方法。     

连杆大头-曲柄销接触的三维有限元素法计算

对常柴股份有限公司的ＺＳ１１１０型柴油机连杆大头与曲柄销的接触问题作了三维有限元求解计算,并对轴－孔接触的实际接触边界、接触力作了研究。将计算得到的接触力作为曲柄销的力边界条件对曲轴结构强度进行分析,并与常规曲柄销力边界条件下的曲轴有限元计算结果进行了对比。     

蒸汽轴向流动对汽轮发电机组轴系扭振响应的影响

对在汽轮机高压和中压调节阀快关动作后蒸汽沿轴向流动过程对轴系扭振响应的影响进行了研究。轴系的计算模型采用连续质量模型。外激励模型是考虑了汽轮机ＤＥＨ系统、热力系统以及单机对无穷大电网的机电耦合数学模型。对３００ＭＷ汽轮发电机组的仿真计算表明,考虑蒸汽流动导致的激励扭矩沿汽轮机轴向瞬时变化时,对轴系的扰动和轴系扭振的激励加强,蒸汽载荷变化对汽轮发电机组轴系扭振的影响是较大的,在轴系安全评价中必须加以考虑。图４参３     

内燃机轴系扭振响应的扭转弹性波计算方法研究

以工程中常见的阶梯轴为研究对象,建立了连续轴模型中沿轴向传播的扭振弹性波的波动方程组,结合方程组的初始条件和边界条件及波动方程解的行波表达式,导出了各轴段扭转弹性波传播的解析表达式,利用数值迭代方法可同时计及各谐波的综合作用,要精确计算共振及非共振工况的强迫振动响应,使计算过程与扭振实测分析过程完全对应。     

干熄炉料钟布料焦炭粒度分布的研究

对于干熄焦工艺,为了改善焦炭在干熄炉径向方向上的粒度偏析,采用料钟进行布料。采用实验和理论模拟相结合的分析方法,对布料焦炭在干熄炉预存段粒度偏析机理进行了研究。实验制作了冷态三维半圆料钟布料模型,考察了不同形状的料钟和不同的料线深度对焦炭粒度在干熄炉半径方向上分布的影响。所采用的理论模拟数学模型针对多尺度焦炭颗粒情况,用极少的参数来模拟半径平均尺度分布和每一种颗粒的半径堆积分布。研究结果表明,实验数据和数值分析结果吻合较好,相互验证了实验和理论模拟的正确性与可靠性。     

火电机组轴封渗漏及利用系统的通用计算方法

以火电机组轴封渗漏及利用系统为研究对象，在全面考虑系统结构及其组成特点的基础上，导出了轴封渗漏及利用系统的定量分析计算模型。该模型采用矩阵形式表示，计算模型与热力系统结构之间具有一一对应的关系。应用表明，计算简洁、通用性强，可应用于不同类型机组的分析和机组的多种不同工况。尤其适用于作为计算机处理的教学模型，对实现火电机组的节能降耗具有重要的理论意义。     

迷宫密封转子动特性三维CFD数值的研究

1引言旋转机械转子系统中的非接触密封在阻止流体泄漏的同时,还会产生重要的流体激振力,影响转子振动稳定性。与动压滑动轴承的油膜类似,密封中流体膜(汽膜、水膜或油膜)动力特性中的交叉刚度k是促使转子做非同步低频涡动的激振力来源,直接阻尼C可以生成对这种低频涡动的抑制力     

Performance evaluation of a wind driven DOIG using a hybrid model

This paper presents the performance analysis of a wind-driven double output induction generator (DOIG) operating at varying shaft speeds. A periodic transient state analysis of DOIG equipped with two controlled power converters is carried out using a hybrid induction machine model. It is shown that practical aspects of power converters such as overlap and harmonics reduce the power output of the DOIG system and limit the operating shaft speed range, especially in the subsynchronous region near the synchronous speed. The validity of the mathematical model used in the analyses and the corresponding computer simulation results are verified experimentally     

Computational and Experimental Study of Cooling Process in Coke Dry Quenching Experimental Shaft

Owing to its merits in energy savings, environmental protection and coke quality improvement, the Coke Dry Quenching (CDQ) technology is favorite in coke making industry today. In order to validate the mathematical model developed for the cooling process of real CDQ shaft, the one-seventh scale experimental setup was established. With the air as the working fluid and the coke as the packed bed, the coke and gas temperatures and the pressure drop in the cooling shaft were measured. A mathematical model based on the non-Darcian and non-thermal equilibrium model for the cooling process of the CDQ experimental shaft was presented. The computational results were compared to the experimental data. It was found that most numerical predictions were supported by the measured values.     

水轮发电机组轴系统稳定性分析及抗振设计

用有限元法建立了力学模型.采用移位迭代法计算了机组轴系统横向振动的自振频率．研究分析了立式机组轴系统的稳定性；提出对振源控制和机组轴系统结构优化的建议，为合理选择机组形式和优化支撑结构提供依据.控制和避免过大的有害振动的发生．保证机组运行的稳定、安全和寿命。     

Study on optimization of reduction temperature of hydrogen-based Shaft Furnace—Numerical simulation and multi-criteria evaluation

Under the background of carbon neutralization at present, the green and low-carbon development of the iron and steel industry has become an inevitable trend, and the hydrogen-based shaft furnace involving hydrogen metallurgy has attracted wide attention. As an important method to study shaft furnace, numerical simulation can quantitatively analyze the law of energy and mass transfer in shaft furnace. In this study, a three-dimensional CFD mathematical model of reduction zone of hydrogen-based shaft furnace is established, and the influence of reduction gas temperature on various physical quantities in shaft furnace is studied in order to better understand and optimize the operating conditions of hydrogen-based shaft furnace. The results show that the gas and solid temperature are close to each other and can be divided into six regions along the height, in which the range of IV and V determines the mass fraction of Fe; increasing the reducing gas temperature can reduce the proportion of low velocity zone in the furnace, improve the thermochemical state in the furnace, increase the gas utilization degree and DRI metallization degree, and reduce the CO₂ emissions; calculated by the Multi-criteria VIKOR evaluation model, the ideal temperature of reducing gas is about 1173 K.     

考虑横—纵—扭支撑刚度的水轮发电机组轴系预应力模态分析

综合考虑导轴承和推力轴承的支撑刚度对轴系的横—纵—扭耦合影响,应用Ansys Workbench软件建立了悬式三支点水轮发电机组轴系的三维有限元模型,采用Block Lanczos模态分析法分析了轴系的固有频率及其振型,借助Design Exploration优化设计模块计算了机组实际运行时轴系的预应力模态,获得了水流冲击和转速变化等因素对机组轴系固有频率值的影响规律。结果表明,机组在运行过程中转速变化对轴系的低阶横向振动频率影响较大,而对其扭转振动频率影响很小。