离心泵流动诱发振动特性数值计算分析

建立了一种适用于离心泵等叶轮机械流动诱发振动工程计算的数值模型和方法流程。基于URANS方程求解泵内流场,在流场非定常计算过程中输出叶轮所受时域脉动压力,将脉动压力通过FFT转换到频谱并以之作为泵组结构的振动激励源,采用隐式有限元方法进行泵组结构振动响应的计算。计算方法通过测试得到验证,可以用于离心泵流动诱发振动特性的计算评估和低噪声设计。完成了原型和改进型船用海水泵在设计工况下流动诱发振动响应的计算,分析了两型泵流场、振动激励源和振动响应等特性。计算表明,泵的改型设计显著减小泵内压力脉动以及振动激励源,改型泵振动小于原泵。     

船舶设备激励源载荷转换方法及应用

设备激励源是分析船舶振动噪声特性的输入条件,对其获取方法研究具有重要价值。介绍以自由振速为桥梁的不同安装环境下船舶设备激励源特性转换关系,建立利用台架试验数据估算实船安装环境下设备激励源特性的工程应用方法,并给出应用流程。通过典型船用设备激励源特性测试和计算,提出振动测点布置原则和数据测试要求。设备机脚和基座的振动速度计算结果和实船测试结果吻合良好,表明所采用的船舶设备激励源特性转换方法可应用于船舶振动噪声工程问题分析。     

高柔塔风电机组塔筒振源特性分析EI北大核心CSCD

高柔塔风电机组具有轻质、高耸、低阻尼等特点,使得其对各种激励源的动力反应更为敏感,其振源的识别和研究对机组运行时的安全评估具有重要意义。以某140 m级高柔塔风电机组塔筒为研究对象,测量其不同高度处的振动响应信号,利用谱峭度法识别诱发塔筒振动的主要振源类型及其特性,通过小波包分解和小波包能量计算原理对实测信号进行分解得到表征各振源特性的频域分量和能量占比,最后对不同工况和不同测点位置的振源特性及其能量占比进行统计。研究发现,在高柔塔风电机组的全生命周期内塔筒结构始终受到其1阶自振或风轮旋转等周期性强振源激励作用,随着发电功率的增加,强振源由单一的1阶自振激励转为1阶自振与风轮旋转联合激励再到完全风轮旋转激励的变化规律,并且在高转速区,风轮的倍频与塔筒的多个模态频率接近,容易引起共振。     

不同工况下离心风机振动变化规律试验研究

针对船用离心风机存在多工况运行特点,为研究工况变化对船用离心风机振动的影响,以某型离心风机为研究对象,搭建满足其工况变化及振动测试要求的试验台架。首先对离心风机主要激励特性的产生机理及对应的特征频率进行分析,然后从试验角度分析工况变化对离心风机振动影响的规律。从分析结果可以看出,风机振动实测值总体变化趋势与经验公式计算值趋势基本一致,验证了转速-振动、流量-振动关系经验公式;流量变化对离心风机振动、噪声影响比较明显,对叶频的影响最为突出;离心风机存在一个振动最佳运行工况,在此工况下风机振动、噪声均为最佳状态。在风机设计过程中,应当考虑将设计工况选择在此振动最佳工况附近,对船用风机设计有一定的参考价值。     

高柔塔风电机组塔筒振动特性分析

高柔塔风电机组具有轻质、高耸、低阻尼等特点，使得其在不同激励作用下的振动响应更为激烈，研究其在运行状态下的振动规律和动态特性对机组的安全评估具有重要意义。以某140 m级高柔塔风电机组塔筒为研究对象，测量其在不同高度处的振动响应信号，利用频谱分析方法分析其频域特性和振动形式；通过小波包分解和能量熵计算原理对实测信号进行分解和计算，得到塔筒结振动信号的能量分布特性和能量熵，并分析了两者之间的关系；最后对不同工况下各个测点振动信号的均方根(root mean square, RMS)值和能量熵进行统计，发现：随着发电功率的提升，塔筒振动信号RMS值具有增大的趋势，振动能量具有先分散后集中的分布规律，能量熵具有先增大后变小的变化趋势，试验表明，发生这一变化的本质原因是随着叶轮转速的提升，塔筒结构的振动形式由自振-强迫振动-共振的变化导致了塔筒振动能量的强度和分布发生了改变。     

机车独立式司机室振动试验和仿真分析

机车车辆噪声、振动和不平顺问题对司乘人员的舒适度越来越重要。针对某型干线内燃机车运行过程中出现的司机室振动问题,通过机车负载试验、模态试验分析了司机室振动的频谱特性及其与车体振动的关联;建立整车的有限元模型计算结构模态和柴发机组激励产生的谐响应,分析了结构参数摄动对司机室振动特性的影响。结果显示,整车在16.43 Hz存在谐响应峰值,司机室振动主要由柴发机组1倍频激励下的整车耦合振动引起,材料厚度和刚度参数摄动对司机室的振动会产生显著影响。     

运行状态下海上风机结构振源特性研究EI北大核心CSCD

由于海上风机结构运行环境的复杂性,其振源的准确识别与振源特性研究已经成为风机运行安全性评估的重点问题。以某新型复合式筒型基础结构海上风力发电试验样机为研究对象,依据原型观测获得的全负荷条件下结构不同位置的振动响应数据,对不同运行工况下诱发结构振动的振源进行全面识别与分析。利用谱峭度法识别明确引起海上风机结构振动的主要振源及其对应振动响应的频域属性,通过经验模态分解法对实测信号进行分解得到表征各振源特性的频域或频率尺度的分量,同时引入振动能量法对不同振源的能量比重进行统计分析,给出了海上风机结构运行状态下结构整体振动主振源及其对应振动能量分布随运行因素变化的分布规律。研究表明随着机组负荷的增加运行状态下海上风机结构振动的振源变化遵循由单一的环境荷载激励转为环境荷载激励和叶轮转动联合作用再到完全由叶轮转动产生的谐波激励影响的规律。     

轴系运行工况对轴系-基座-壳体耦合振动影响研究

螺旋桨推进轴系与船体艉部耦合振动是制约船体减振降噪的重要因素,研究其成因机制和影响因素对于识别和有效控制船体艉部振动和噪声具有重要意义。故从轴系运行状态着手,基于有限元转子动力学理论,对轴系-基座-壳体耦合振动影响因素如轴系运行工况、校中状态及激振力等进行分析。在直线校中状态下,选定轴系四种运行工况,运用雷诺方程计算各工况下支撑轴承压力分布及八动力特性参数,引入轴承润滑油膜和水膜刚度和阻尼矩阵,将各支撑轴承离散成多点支撑,在此基础上建立轴系-基座-壳体系统有限元模型,计算多激励下系统动力响应,采用有限元功率流分析各工况下支撑轴承传递特性对系统耦合振动的影响。结果表明,不同工况下轴承支撑特性会导致系统耦合振动特性不同,经轴系传递到壳体上的功率流也会产生相应变化,最终将会引起不同的辐射噪声。     

基于统计能量法的变速箱振动特性研究

应用统计能量分析方法对变速箱结构进行高频振动特性的分析。通过有限元计算得到1/3倍频程频带内的模态数目,确定适合统计能量分析的频率范围。研究复杂结构等效质量的试验方法,测量得到两个子系统的等效质量、内损耗因子和耦合损耗因子。结合测量结果,在VA One中建立统计能量分析模型,计算得到随机激励力作用下的振动响应,并与试验测量结果进行对比,验证结果表明所建模型是正确且有效的。运用所建立的变速箱SEA模型计算在实际工作激励下的振动响应。结果表明统计能量分析方法可以有效地对复杂结构的高频振动特性进行分析。     

垂荡激励下船用旋转机械-气囊隔振系统的非线性振动机理

舰船在航行时产生的牵连运动会对船用机械系统的振动产生重要的影响,因此研究垂荡作用下的船用旋转机械的动力学特性及其振动控制具有重要的工程意义。讨论了垂荡激励下船用旋转机械-气囊隔振系统的非线性振动机理与振动特征。建立了具有气囊隔振系统的船用旋转机械的数学模型,采用多尺度法分析了船体的垂荡运动与转子运动之间的关系,揭示其振动机理。采用数值分析方法研究了垂荡激励下船用旋转机械-气囊隔振系统的动力学特性,并与近似解进行了比较,验证了理论结果的有效性。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Assessment of intakes of mixtures of radionuclides

Australia has several uranium mines and a large number of mineral sand mines, with associated processing facilities. Exposures resulting from these mining and processing operations usually involve intakes of mixtures of radionuclides. This work describes the development of a suite of first order, linear compartment models, based on the ICRP Publication 66 respiratory tract model, and an analytical solution to the decay equations, for assessing the consequences of such intakes. The computer programs based on these models directly compute excretion, organ retention and organ and whole-body doses for intakes of either single radionuclides or any mixture of radionuclides belonging to the same radioactive decay chain. The intake can be via inhalation, ingestion or injection, and can be acute, chronic or of limited duration. The starting concentration and degree of secular (dis)equilibrium can be specified for each radionuclide. No assumptions need to be made about the relative magnitudes of the radioactive half-lives of the different nuclides.     

卧式金属罐容量的测量结果不确定度

本文根据多年的实践检定经验 ,参照JJF1 0 59- 1 999《测量不确定度评定与表示》以及《测量不确定度表达 1 0讲》 ,对卧式金属罐容量的测量结果不确定度进行了评定。     

盐酸浓度不确定度的评估

通过对盐酸浓度标定的过程分析，找出影响结果的各个分量，进行不确定度的评定，按照计量技术规范给出标准的表示法。     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.