汽轮发电机组轴系扭转振动特性

本文用有限单元法分析汽轮发电机组轴系扭转振动问题,并编制了相应的计算程序——STAP程序。利用此程序计算和分析了轴系结构参数和轴系扭转振动固有频率之间的关系。最后给出了国产某300MW汽轮发电机组轴系扭转振动的固有频率。     

往复压缩机轴系断轴烧瓦及结构优化

针对某6列往复压缩机出现断轴、烧瓦的现象,利用有限元法对不同典型方案进行模态和动态响应数值模拟,提出了旨在减小轴系固有频率的优化方案.分析结果表明,断轴、烧瓦是轴系扭转共振所致,通过减小轴系各列间轴段直径,使7倍压缩机转速与1阶扭转固有频率比从1.036增加到1.056,共振现象即可消失.该优化方案不仅避免了机组振动,解决了断轴、烧瓦问题,而且还有效地降低了制造成本.     

弯扭耦合振动模型及重力影响因素初探

为了了解轴系的弯曲振动和扭转振动之间可能会产生的相互激励问题,导出了集中质量的轴系弯扭耦合振动的微分方程。由微分方程可知,弯曲振动之间的耦合因素是十分复杂的。为了逐步弄清弯曲和扭转振动之间发生耦合的条件,选择“重力”这一最简单的耦合因素进行分析,并得出了一些初步的结论。     

转子动态过程弯扭耦合振动的仿真和实验

利用弯扭耦合振动微分方程,仿真研究了弯曲振动与扭转振动的相互影响。研究结 果表明,轴系上的不平衡使得弯曲振动和扭转振动之间产生耦合,导致轴系上发生扭转振动。 当轴系上发生扭矩冲击时,将发生频率为固有频率的扭转振动,弯振的振幅稍有增大。实验 研究证实了仿真研究的结果。仿真研究表明,当轴系转速在弯扭耦合区而没有发生弯扭耦合 时,扭矩冲击可能会导致转子发生较大的弯曲振动和扭转振动。     

大型透平压缩机机组扭振分析方法及数值比较

大型透平压缩机组的转子系统是齿轮耦合轴系,工程上常用折合法或扭转耦合对这类机组进行扭振分析.通过数值计算将这两种方法与弯扭耦合计算方法进行了比较与分析,结果表明,目前工程中广泛使用的折合法或扭转耦合算法不能完全反映该类机组的扭转动力学特性,存在缺陷.为了使机组避免一切有害的扭转振动,在进行机组扭振分析时,必须考虑机组转子横向振动对扭转振动的影响,应用弯扭耦合振动理论进行系统分析.     

汽轮发电机组轴系弯曲和扭转振动的耦合作用

提出了汽轮发电机组轴系弯曲和扭转振动耦合问题。针对具有集中参数的简化轴系模型，建立了考虑弯曲和扭转耦合效应的振动方程，初步阐述了弯扭耦合的作用机理，论证了机组轴系耦合作用的存在性，给出了数值例证     

基于Hilbert变换的轴系扭振信号分析

扭转振动是轴系常见的振动形式之一,扭转振动将引起轴系材料的疲劳积累,最终导致轴系破损事故,所以扭振的测量非常重要.应用高精度光电编码器测取扭振信号,当扭振发生时,编码器输出的脉冲信号产生疏密变化,扭振信号对编码器输出的脉冲信号进行频率调制.用希尔伯特变换对调制信号进行解调,直观地得到了整个扭振信号的角位移与角速度波形.对调制信号进行了频谱分析,得出扭振频率与激励信号的频率相一致.研究结果为以后将轴系扭振信号用于回转系统状态监测与故障诊断提供了依据.     

轮船轴系振动测量分析系统软件设计与实现

针对船舶轴系断裂的问题,设计轴系振动测量分析系统。该系统软件运用轴系振动测量的原理和方法,给出与轴系振动测量仪之间的通信协议,应用该通信协议得到采集数据,实现采集数据的时域及频域曲线绘制的功能,并打印出频谱图。实船测试转速测量精度优于0.01%,验证了该通信协议的可靠性和系统软件的可行性。     

冰区船舶推进轴系扭振计算软件开发

为获得船舶推进轴系在冰载荷冲击作用下的频域稳态扭转振动响应和时域瞬态扭转振动响应,通过Visual Studio与MATLAB混合编程,开发了一套能够满足中国船级社审图要求的具有完全自主知识产权的冰区船舶推进轴系扭转振动计算软件。利用Visual Studio平台搭建界面作为数据输入、传输、存储、结果显示及打印,将核心计算模块写入MATLAB,并编译成动态链接库,供Visual Studio调用。其中,自由振动计算和频域稳态扭振响应计算采用解析法,时域瞬态扭振响应计算采用Newmark逐步积分法。软件测试结果表明,该方法稳定可靠,程序正确,计算结果满足工程精度要求,软件具有功能齐全、通用性强、界面友好、操作简单易行、计算精度高和速度快等优点,能够满足推进轴系各计算工况的要求。     

基于脉冲位置调制的扭振信号分析方法

针对发动机轴系的扭转振动会导致发动机、传动系统和车架的振动,激发噪声,从而影响汽车行驶的安全性和平顺性的问题,在扭振信号分析的基础上,研究如何从脉冲位置调制信号(PPM)中获取角速度的波动量,并提出一种利用插值法进行离散傅立叶变换(DFT),实现扭振信号频谱分析的方法.在台架实验中,借助于虚拟仪器技术和Matlab工具,对实测的扭振信号进行处理与分析.通过与专业扭振测试仪器的测试结果对比,证实了该方法的可行性.     

内燃机轴系扭振响应的优化设计

提出一种用于内燃机轴系扭振减振器的优化设计数学方法，并运用传递矩阵与最优化技术相结合方法对G6135柴油机轴系扭振减振器进行了优化计算。该方法能明显地改善轴系的扭振特性，可用于多种内燃机减振器的优化设计工作。     

船舶推进轴系扭转振动应用软件开发研究

建立了船舶推进轴系扭转振动计算模型，利用Matrix VB直接进行解析法计算，并开发了相应的计算软件，软件测试结果表明，计算方法正确，方法稳定可靠，算法设计优化，所开发的应用软件具有界面友好，功能完善，计算速度快，系统资源消耗少，操作简便易行，通用性好等特点，能满足船舶系扭转振动计算的要求。对船舶轴系设计计算、校核计算、事故分析，提高船舶系设计的效率以及船舶运行的安全性有实际指导意义和广阔的应用前景。     

基于光纤光栅传感的扭振检测新方法

提出了一种基于光纤光栅传感的扭振检测新方法。该方法以等强度梁为基片将光栅封装成传感器,通过感知梁应变来实现机械振动到光纤波长漂移的转化,提高了传感器的响应灵敏度。并在现有的旋转实验平台上对该方法进行了旋转状态下的实验验证。基于该方法的检测系统具有原理简单、测量精度高和非接触传输的优点,可广泛用于大型旋转机械轴系的扭振检测。     

轴系弯扭振动的频率分析方法

从弯扭耦合的角度来研究旋转轴系的振动,将能更准确地把握轴系的动力学特性,从而为轴系的安全运行提供更有效的保障。针对基于分段连续质量模型的轴系弯扭耦合振动数学模型,进一步简化并提出多维频率分析方法,将频率变化与轴系的结构参数联系起来,有利于直观分析,同时给出分析振型、共振频率及共振模态等的方法。     

基于粒子群优化五阶段S曲线加减速控制算法

针对同步带传动印刷机启动中的扭振问题,建立了传动带系统的数学模型,通过分析模型找出引起扭振的主要原因,且搭建同步带传动试验平台对扭振现象进行研究.采用五阶段S曲线加减速方法对电机启动输入信号进行规划来抑制系统扭振,并提出运用粒子群优化算法,解决了规划五阶段S曲线参数选取困难的问题.通过仿真试验和试验平台验证可行性,证明了优化后的五阶段S曲线输入信号避开了谐振频率,在较小的牺牲同步带系统动态性能的同时大幅度抑制扭振.     

汽车传动系扭振阻尼的一种试验识别方法

汽车传动系扭振阻尼的确定是目前汽车动力传动系扭振研究中所面临的困难的课题之一。本文提出了一种采用整车自由衰减振动试验和模态分析理论识别传动系扭振阻尼及驱动轮胎扭振等效粘性阻尼的方法。叙述了试验方法和分析原理,指出了这种阻尼测试方法进一步发展的途径。     

基于虚拟仪器的车辆传动系统扭振测试与分析

针对车辆的工作转速通过系统的共振转速区时,会发生扭转共振,从而产生较大的噪声并对车辆的行驶造成影响的问题,以搭建的扭振实验台为对象,运用模态分析法对发动机和传动系统的扭振模型进行固有频率的理论计算。在阶比分析方法的基础上,结合转速跟踪和等角度采样技术,设计出基于虚拟仪器的扭振测试与分析系统。通过对二挡工况下传动系统升速过程的扭振测试与分析,证明传动系统在实测转速范围内发生了扭转共振。结合其他测试仪的测试结果对比分析,验证了结论的正确性。     

转轴扭振频率计算的黄金分割法

在计算转轴的扭振频率时,常采用霍尔茨法,用列表的方式进行计算;但是,在选择试验频率时,以前没有一定的方法。本文针对这个问题,给出频率计算的子程序,并采用黄金分割法(即0.618法)进行频率的选择,效果较好。     

Torsional vibration analysis of lathe spindle system with unbalanced workpiece

For the purpose of analyzing the torsional vibration caused by the gravitational unbalance torque arisen in a spindle system when it is machining heavy work piece, a 10-DOF lumped parameter model was made for the machine tool spindle system with geared transmission. By using the elementary method and Runge-Kutta method in Matlab, the eigenvalue problem was solved and the pure torsional vibration responses were obtained and examined. The results show that the spindle system cannot operate in the desired constant rotating speed as far as the gravitational unbalance torque is engaged, so it may cause bad effect on machining accuracy. And the torsional vibration increases infinitely near the resonant frequencies, so the spindle system cannot operate normally during these spindle speed ranges.