几种激振方法的比较

几种激振方法的比较1.概述叶片及园盘形另件刚性均较差,但在涡轮喷气式发动机上却占有很多的数量,若设计不当,使发动机在工作转速内产生之激振力的频率和另件之自然振动频率相等或成一定的倍数时,则会使叶片或园盘发生共振,该时另件之振幅加大,使叶片、园盘产生额外的反复应力引起疲劳,使另件很快就损坏,所以我们需要知道叶片及园盘之自然振动频率,使它在工作     

用自由振动法测试高阶振型阻尼比的探讨

结构的阻尼比由于影响因素复杂,只能用试验求得。通常采用自由振动法和共振法试验,前者系通过结构的第一振型衰减自由振动曲线求阻尼比,此法只能求基频阻尼比;共振法是利用结构的共振曲线,对每一自振频率均可求出阻尼比。大家知道,用衰减自由振动曲线求得的阻尼比精度较高,那么,能否将其用于求高阶频率对应的阻尼比呢?我们用悬臂梁进行了摸索。设想用单个激振器以稳定正弦激振力使结构产生某     

传动带的振动

传动带的激烈振动,主要是由于激振频率与传动带紧边的自振频率一致,引起共振而产生的。因此,必须首先求出传动带的自振频率,然后设法使激振频率位于系统的共振区之外,才能保证传动的正常工作。本文将传动带看作张紧弦,导出其自振频率计算式。根据这个公式,同时考虑带传动设计与工艺上的可能与方便,提出了一些避免传动带共振的办法。     

海底管道流固耦合振动数值模拟

将海底管道简化为圆柱体,管道刚度简化为弹簧,结合在壁面附近进行低雷诺数修正的k-ω流体分析模型,采用Newmark-β法进行二次开发,建立了海底管道二维流固耦合振动计算模型.对静止圆柱体在不同间隙比情况的激振力变化规律进行分析,发现间隙比为0.4时易引起顺流向共振,间隙比为0.8时易引起横流向共振.采用数值模拟分析探讨流固耦合状态下涡激振动特点,提出了流固耦合时涡激振动激振基频的修正计算方法,结构振动各参量在横向共振响应频率为流固耦合激振力基频,而顺流向为基频的两倍.     

一类周期性结构的振动分析

本文讨论一类周期性结构的振动——涡轮机末级叶轮上整圈连接长叶片组的振动。利用传递矩阵法给出了这种闭合的周期性结构自由振动的计算程序,也讨论了非闭合的周期性结构的计算方法。文中还探讨了叶片组在周期性激振力作用下的受迫振动,分析了激起共振的条件,并提出了叶片设计的“三重点”调频准则。     

一种激振力不可测量情况下识别振动参数的方法

本文将工程结构所受到的由其所处环境和自身工况所决定的激振力称为自然激振力。当自然激振力不可测量时,本文提出将自然激振力的数学表达式作为先验知识,以实现激振力不可测量情况下的参数识别。作为方法的应用实例,讨论了补充激振力为脉冲情况下的模态参数识别方法。     

混流式水轮机转轮模态计算及振动特性分析

为深入探究水轮机转轮在运行过程中出现裂纹甚至断裂的原因,以国内某电站所使用的混流式水轮机为研究对象,基于单向流固耦合理论,采用ANSYS CFX和workbench平台对水轮机全流道进行数值计算,得到水轮机转轮自由模态和预应力模态前6阶的固有频率和振型,并将转轮的固有频率与各水力激振力频率进行比较,分析其变形及振动特性。研究结果表明:水轮机转轮最大变形主要位于转轮上冠、下环以及叶片出水边中部;转轮的振型主要表现为摆动、绕轴旋转、弯曲及沿轴向方向上下振动;水轮机在转速n=272.7 r/min下运行时,激振频率与低阶固有频率相近,机组易发生共振。     

海上风机—基础水平振动的多自由度分析

为了对风机进行抗震设计,进行了风机塔和基础的动力分析。首先对近海风力发电机的塔和泥面线上基础进行了多自由度动力系统的自由振动分析,得到了自振频率和对应的振型。然后进行了近海风力机塔和泥面线上基础这一多自由度结构在地震作用下的动力分析,得到了结构物的位移反应。结果发现:对于多自由度结构的强迫振动,外荷载的频率与结构的任何一个自振频率相同时,位移幅值会无限大,即出现共振现象。当外荷载的频率与结构的自振频率接近时,结构物的位移反应也会很大。减震可通过调整结构的构造或者设置阻尼器。     

压实能量与室内振动压实机械参数关系研究

室内振动压实机械参数对道路材料压实效果有直接影响,开展压实能量与室内振动压实机械参数关系研究对制定合理压实方法有重要意义。文章对水泥稳定碎石进行了室内压实试验,结合机械—土弹跳模型计算振动压实能量,阐明了机械参数变化过程中振动压实能量和激振力的变化规律,分析了压实密度与压实机能量的关系以及机械参数对压实能量的影响。结果表明:振动能量可以较好的反映压实能力,振动压实能量宜大于30 J;压实能量随振动频率和激振力的增大而先增大后减小,偏心角增大导致最大振动压实能量降低而最佳激振力不变,偏心块夹角应小于90°,当偏心块夹角增大时,需提高振动频率和减少配重,振动频率范围为24~32 Hz;压实机械的激振力随频率的提高而增大,激振力5000~7000 N为最佳范围。     

基于MATLAB薄板振动响应分析

利用MATLAB软件对矩形薄板结构振动进行了有限元分析。研究了不同边界条件下薄板的自由振动及简谐激振力作用下四边固支薄板的稳态响应,阐述了编写程序的主要思路。结果表明,基于MATLAB软件编写的程序能够快速方便求得薄板在不同边界条件下的固有频率,结果能够较好的收敛并达到满意的精度;薄板的稳态位移响应和速度响变化趋势相同,当激振频率低于结构基频时结构的响应是一阶的,而大于时响应是多阶主振动的叠加。     

风速和风偏角对斜拉索风雨激振的影响

基于滑移理论建立了斜拉索风雨激振双向耦合理论模型,应用COMSOL与MATLAB相结合的自编译程序计算不同风速以及风偏角条件下随时间变化的气动力系数、斜拉索振动响应以及表面水膜形态变化,并分析了三者之间的关系,得到了不同风速以及风偏角条件下的斜拉索风雨激振现象的变化规律。结果表明:风偏角的改变对斜拉索风雨激振起振区间范围影响不大;在起振区间内,斜拉索振幅随风偏角的增大,先增加后减小,风雨激振发生时,风偏角为22.5°的斜拉索振幅最大;一定风速范围内,风偏角大小不变时,斜拉索振幅随风速增加都是先增大后减小的规律;当上水线厚度较大且其振动频率与斜拉索自振频率相接近时,斜拉索与水线之间发生同频谐振,斜拉索会发生大幅振动。     

汽轮机带冠叶片阻尼振动特性的有限元分析

根据汽轮机叶片外形特点,在3D建模软件Solidworks中建立Z型叶冠单叶、成组叶片及整圈叶片的实体模型,通过ALGOR软件的机械运动仿真（ MES ）功能,计算带冠叶片组在不同冠间间隙、不同激励频率和幅值下的碰摩减振规律特性,并对所得结果进行分析。结果表明：通过冠间相互碰摩可有效减小叶片振动,当冠间间隙介于0．2 mm到0．5 mm之间时,碰摩减振效果最好;外部激振力对旋转产生的动应力影响较小,在特定的间隙值下,随激振力的变化叶片应力峰值变化较小。这些结论对汽轮机末级叶片的设计有重要的指导意义。     

高速转子—轴承系统稳定性的试验研究

采用试验模态分析法对高速转子－轴承系统稳定性进行分析。该分析方法是以一脉冲力激振转子系统时,同步采集系统的响应信息,并根据其响应信息中含有的自由振动信号,用对数衰减率判据评定转子系统的稳定性。结果表明：在远离激振点处激发出的自由振动信号仅含有系统的最低阶模态,界限状态下系统的阻尼有促使系统趋于稳定的作用。     

水下抛石基床高频振动致密机制

为使水下抛石基床得到更为充分的密实效果,采用高频液压振动锤对水下抛石基床进行振动致密是一种新工法,通过颗粒离散元方法,研究了水下抛石基床在高频振动过程中的致密机制以及振动频率、激振力、抛石体颗粒级配对高频振动致密效果的影响。其结果表明:对水下抛石基床采用高频振动致密工艺能取得较好的密实效果,振动结束后,基床整体孔隙比明显减小;高频振动致密的效果受到振动频率、激振力和抛石体颗粒级配等因素的影响。     

有支撑塔动力特性数值模拟研究

建立了某有支撑钢结构塔的简化建模,在有限元软件SAP2000中计算了其自振频率.根据数值模型,研究了不同连接方式对结构自振频率的影响.论文最后,研究了有支撑塔在不同频率激振力下塔顶部的位移响应.     

长轴离心泵转子在干式状态下的模态分析

长轴离心泵由于轴长的特点,常受激振力的影响产生振动,导致运行不稳定,因此在设计时必须考虑转子系统的振动特性。本文给出了长轴离心泵转子模态分析方法,并基于软件ANSYS Workbench对一长轴离心泵转子进行模态计算,提取泵转子前八阶模态对应振型进行分析。结果发现:转子轴频远小于第一阶模态频率;叶片通过频率和导叶通过频率均介于第二、三阶固有频率之间,避开第二、三阶固有频率10%以上,不会发生共振。本研究对长轴离心泵的稳定性设计具有重要的指导作用。     

普立特悬索桥抖振响应时域分析

普立特大桥是一座山区大跨悬索桥,为高柔的风敏感结构.在分析抗风性能时,利用ANSYS软件,建立了普立特悬索桥的三维有限元模型,分析了该模型的动力特性,根据Deodatis的谐波合成法模拟了桥梁的随机脉动风场并进行了检验,然后基于准定常理论计算了作用于模型上的抖振力时程,自激力以单元气动刚度及阻尼矩阵的形式在ANSYS中以Matrix27矩阵输入,最后由时程分析求得桥梁在考虑与不考虑自激力作用时的抖振响应.计算结果表明考虑自激力后主要改变了桥梁振动的平衡位置和在部分方向振动中起到正阻尼作用,为同类桥梁的抗风设计计算提供参考.     

空冷风机桥架在电动机荷载作用下的动力分析

风机桥架的设计必须考虑风机和电动机振动的影响.目前对于风机的振动研究较多,但电动机引起风机桥架的振动研究相对较少.与风机不同,电动机的振动频率较高,一般高于风机桥架的自振频率,有可能引起共振.通过分析某工程风机桥架的动力特性,得到了风机桥架的自振频率,通过风机桥架的自振频率,反算出能使电动机与风机桥架产生共振的简谐荷载.然后采用振型分解法,分别计算了风机桥架在额定转速时简谐振动荷载作用下的动力响应、产生共振的简谐荷载作用下的动力响应.分析得出进行风机桥架设计时需要考虑电动机对风机桥架的影响.最后,提出了风机与电动机共同作用时振动响应的组合方法.     

大型斜拉桥圆柱型桥塔的动力特性研究

根据大型斜拉桥圆柱型桥塔的结构特点,确定其主要动力特性是发生涡激振动.通过合理简化建立桥塔计算模型及其涡激振动方程,利用振型叠加原理求解振动微分方程,确定桥塔风致涡激共振时的稳态振动响应;由风致涡激振动理论及有关空气动力学原理确定漩涡发放频率以及升力幅值;考虑桥塔的形状结构特点以及发生共振时的频率锁定现象确定锁定区域,理论分析和数值计算结果表明:幅频响应曲线的共振峰所占频域极窄,在百年一遇的风载荷作用下桥塔在发生风致涡激共振的情况下其响应幅值不大,结构处于安全的状态.     

航空发动机第一级压气机叶片对进气气流畸变的振动响应分析和计算

过去的畸变研究往往只注意从气动响应方面来评价畸变的可接受性,本文与此不同,着重从力学响应方面来评价进气畸变的可接受性。本文提出的方法可计算任意稳态畸变作用在叶片上的强迫激振力、以及由其引起的共振响应。此方法基于畸变引起叶片振动的严重程度取决于其输入到叶栅能量的大小。文中讨论并改进了一种直接与叶片振动相关连的畸变指数(DEIV),该指数是用激振力的付氏系数表示的。并提出了用畸变容限指标[DEIV]许直接分析畸变特征、评定畸变的可接受性。最后,还对一实例进行了验算,并与实验结果进行了比较。结果表明:由本文所提出的计算公式算得的结果是满意的,在合理范围之内。