大型汽轮发电机组径向滑动轴承动特性的现场实测

本文提出了对运行中的透平机组进行现场实测的方法。以阶跃力作为激振力,用非线性曲线拟合来拟合转子各支点频响函数后,导出多跨转子各轴承的动态系数。     

信号多频率成份参数识别

利用最小二乘原理,提出了一种新的对信号进行多频率成份识别的算法.振动信号中往往含有多种频率成份,如果事先知道这些主要的频率,就可用该算法得到信号的解析表达式,从而能识别出各种频率成份的幅值和相位.通过数值模拟,多频率成份参数识别方法表现出了FFT所不具有的一些优点.本文以轴承油膜动特性系数测试中所用的激振力为例,先借助FFT确定其中的主要频率成份,再用一种优化方法来精确辨识其主激振频率,从而实现了对激振力信号的多频率成份识别.     

危岩破坏激振信号频域特征研究

危岩破坏激振效应是危岩聚集体连锁破坏的主要影响因素。针对坠落式危岩,进行室内模型试验,对实验结果分析表明,可以采用相干系数分析法判别危岩破坏激振信号质量的有效性,实验量测到的危岩破坏激振信号均处于a3(0~1 250 Hz)频率带内,采用db8(3层)小波处理方法获得了激振信号小波分解系数时程变化曲线,据此通过Fourier变换,获得其频谱图;危岩破坏激振信号总体呈现衰减趋势,但衰减过程中分别在900 Hz、1 100 Hz和1 500 Hz频率处出现三个峰值;测点与激振源之间的距离越小,激振加速度越大,且竖直方向的量值均大于水平方向的量值;危岩块之间界面完整性越好,越利于激振信号的传递,竖直方向衰减率高于水平方向衰减率。研究成果对于科学揭示群发性危岩破坏机制具有积极意义。     

危岩破坏激振信号局部和细节信息特征

危岩属于一种突发性地质灾害,危岩破坏会突然释放能量,以激振波的形式向邻近危岩块传递,劣化相邻危岩体的稳定性。通过坠落式危岩破坏激振效应模型试验,对采集的激振信号进行小波滤噪处理,选取模型试验第25~35 ms共10 ms时间段的激振信号,作为分析激振信号局部和细节信息特征的基础数据。分析结果表明,实验条件下分析时段内,危岩破坏激振信号局部信息存在周期性,激振信号在水平方向存在8~9个激振峰,周期1.0~1.4 ms,在竖直方向存在3~4个激振峰,周期2.2~3.0 ms;测点与激振源之间的距离影响着激振信号的峰值强度,距离越近,峰值强度越大;危岩块之间界面的完整性对激振信号出现频率和峰值强度都有显著影响,激振信号穿过不完整的界面后激振信号主峰存在一定滞后性,实验条件下滞后时间10 ms左右;危岩破坏激振信号的局部和细节信息基本都在细节系数中予以体现,尤其是主频率主要位于d3~d7所对应的中频细节信息内。研究成果对于进一步实施危岩破坏激振效应的相似模型试验具有积极意义。     

振动测试技术讲座(连载)

第四讲激振方法与激振设备在对机械或其模型(统称试件)作环境试验、验收试验、系统识别、故障诊断或主动控制等各种振动试验时经常要人为地用特定信号经功率放大后送入激振设备,产生可控、可测的激励输入试件,使其产生预期的或可测的响应。本讲着重介绍用于系统识别(如模态参数识别)的激振方法与设备。     

共振法实测结构动力特性中采用不同激振设备的数据处理方法

本文在使激振力为一常量的原则下,依据两种不同激振设备的原理,详尽阐述了在共振法实测结构动力特性中采用两种不同激振设备的数据处理方法。     

随机激振下直线振动筛的振幅分析

振幅是直线振动筛重要工作参数之一,直接影响到振动筛分效率及工作可靠性.考虑激振力幅值大小及方向的随机性,在建立随机模型基础上,研究随机激振参数(偏心块质量矩、激振力方向角、激振频率)对振动筛振幅的影响规律.引入相对均差系数及变差系数,定量描述振动筛振幅的变异规律.结果表明:偏心块质量矩随机对振幅的均值影响很小,但是引起的振幅动态偏离度不容忽视;激振力方向角随机引起振幅的均值变异较大,动态偏离度亦大,是引起振幅变异最敏感的激振参数;当偏心块质量矩、激振力方向角、激振频率同时随机且变差系数达到15%后,振幅变异梯度迅速增大,振幅的均值变异及动态偏离度都很大.振动筛结构在制造与安装过程中随机因素引起的振幅变异必须加以分析与有效控制.     

全相干多点随机激励下的模态参数识别

本文讨论全相干多点随机激励下频响函数的估计、相干函数计算及模态参数识别;设计了用单点激振模态分析设备获取多点激振下的频响函数和模态参数的方法;分析了激振力的非比例误差和非全相干误差对分析精度的影响及补偿措施;并提出了一个输入、输出噪声同时存在情况下提高频响函数估计精度的计算公式;用全相干多点激振的观点分析讨论了机床的相对式激振试验并作出了有关结论,最后对以上理论进行了工程应用考核,取得较好的效果.     

加速度载荷信息部分缺失下船舶机械噪声快速预报EI北大核心CSCD

为解决加速度载荷信息部分缺失时船舶机械噪声预报误差较大的问题,提出了基于设备等效载荷模型的快速预报方法。该方法基于设备载荷对机械噪声的影响规律,将设备的力学模型等效为F_(z)M_(xy)模型(设备力学模型由F_(z),M_(x)和M_(y)构成),通过能量叠加原理实现船舶机械噪声的快速预报。设备载荷以平均加速度表征时,若能确定出激振力的各个分量的载荷系数,则根据该方法可以准确地预报船舶辐射声功率;若无法确定各个激振力分量,通过等效载荷模型确定水下辐射噪声的变化范围。模型试验结果表明:设备激振载荷以完整的加速度载荷信息给出时,基于该方法的辐射声功率的计算误差在1 dB以内;若设备加速度载荷以平均加速度形式给出时,该方法可以给出水下辐射声功率的变化范围。     

楔环连接结构动态特性的试验与分析

在动力学环境下,楔环连接结构中存在接触、空隙、磨损等多种非线性因素,其动力学特性很难用理论方法精确描述。文中首先用试验模态分析的方法对楔环连接结构在不同大小激振力作用下的模态参数进行辨识。结果表明,结构的模态参数随激振力的变化呈现规律性的变化;对结构上不同部位在不同大小、不同类型的激振力作用下的响应情况进行试验研究,发现结构上的响应与激振力呈现非线性关系,且不同部位测点表现出的非线性程度也不同。     

桥梁抖振时域和频域分析的一致性研究

为考查时域分析方法用于桥梁抖振分析的可行性和可靠性,基于相同的分析参数,分别采用时域和频域分析方法对一斜拉桥的抖振响应进行分析,并从结构振动型态、抖振响应均方根及抖振响应功率谱密度函数三个方面对时域和频域分析结果的一致性进行了较详细的比较。时域抖振响应分析中,采用谱解法模拟了斜拉桥的脉动风场,抖振力采用准定常表达形式,自激力采用Y.K. Lin 表达形式。由于自激力的存在,结构的运动方程为非线性,提出了一种迭代方法来考虑自激力引起的非线性。采用Newmark-β方法进行积分计算。频域抖振分析采用多模态耦合分析方法。时域及频域抖振响应分析结果的一致性较好,这表明了大跨度斜拉桥时域抖振响应分析的可行性和可靠性。     

气流激振对球轴承涡轮增压器转子动力学特性的影响

车用球轴承涡轮增压器气流激振力包括密封流体激振力和叶顶间隙气流激振力。针对某型号车用球轴承涡轮增压器,分别应用Black模型和Alford模型,计算得到密封流体激振力和叶顶间隙气流激振力。将计算结果代入模型进行仿真计算,得到密封流体激振力和叶顶间隙气流激振力对增压器转子系统临界转速、稳定性、不平衡响应的影响规律。分别与临界转速实验结果、与未添加叶顶间隙气流激振力模型计算结果、未添加密封流体激振力和叶顶间隙气流激振力的计算结果进行对比分析,结果表明:密封流体激振力增加系统阻尼,降低球轴承涡轮增压器转子系统的振幅,提升系统的稳定性;气流激振增加系统交叉刚度,降低系统稳态响应振幅。     

非线性涡激力模型中气动参数识别新方法

基于非线性最小二乘法提出识别单自由度经验非线性涡激力模型中气动参数新方法。通过同伦分析法获得涡振响应二阶解析解,基于该解构造非线性拟合目标函数并采用遗传算法识别出在给定参数区间内的最优拟合结果。分别用光滑信号及有噪信号进行数值验证,结果表明该方法具有可行性及较好稳定性。并运用该方法识别出流线型闭口箱梁断面的涡激力气动参数。     

基于声振信号EMD分解的轻微碰摩故障诊断方法研究

针对转子系统局部碰摩故障特征及声音振动信号特点,采用一种基于声振信号经验模式分解(Empirical Mode Decomposition简称EMD)的轻微局部碰摩故障诊断方法对滑动轴承碰摩故障进行特征提取。由于EMD分解不需要固定的基函数,根据信号特征自适应的调整,从而实现碰摩特征及旋转激励背景信号自动分解。通过设计滑动轴承缺油工况轴承碰摩试验,并进行振动全息测试分析,将所得声振信号本征模式函数时域特征和边界谱特征与转子径向位移及轴承座加速度信号对比分析,确定了碰摩部件;从而证明基于声振信号EMD分解的碰摩故障诊断方法的有效性。     

液压激振系统的检测与控制

本文阐述一种用于控制液压激振装置加载力和加载频率的机液电系统。简要叙述液压激振器的基本原理和特点。分析了双闭环控制回路。重点介绍激振力和激振频率的检测和处理技术。     

振动拉削双阀激振系统输出波形稳定性分析及实验研究

为了分析振动拉削系统在加工过程中电液激振输出幅值稳定性问题,首先引入流量耦合线性模型和拉削负载力模型,构建了双阀激振系统的传递函数,推导了系统输出位移和输出力的时域响应函数;再利用MATLAB仿真计算及绘制开环系统的Bode图和幅值时域响应曲线;最后,利用自行研制的振动拉削实验平台所测得的激振器输出幅值与仿真结果进行对比分析,研究结果表明:激振信号的频率会影响输出波形的平衡位置及波动幅值,激振信号频率越高,输出波形越容易调节;而拉削负载力主要影响输出波形的振荡次数,负载力越大,输出波形越不稳定。因此,为了使拉削过程中激振输出波形更加稳定,一方面可适当提高激振缸缸径和行程的比值,以增大系统极限响应频率,另一方面需蓄能装置或大流量型开关阀平衡激振缸容腔压力配比。     

大跨度桥梁主梁节段模型非平稳抖振时域模拟与分析

针对台风非平稳性显著的特征,开展大跨度桥梁主梁节段模型非平稳抖振时域模拟与分析。基于准定常理论,拓展了桥梁非平稳气动力模型,并通过阶跃函数进行了非平稳自激力的时域化。在此基础上,采用谐波合成法模拟了台风非平稳脉动风场,从而进一步开展了主梁节段模型的非平稳抖振响应时域分析,并与平稳理论分析结果进行了对比。研究结果表明:非平稳气动自激力可采用二维阶跃函数法进行时域化,并通过时变平均风速反映流体记忆效应的强度;桥梁非平稳静风位移与抖振位移RMS值均明显大于平稳抖振分析结果。因此,台风作用下大跨度桥梁的抖振响应分析有必要充分考虑非平稳特征的影响。     

扁平箱梁涡激共振阻塞效应及振幅修正

风洞试验是涡激振动研究最为重要的手段之一。由于风洞尺寸的限制,涡激共振试验中存在一定的阻塞效应,然而已有关于涡激振动阻塞比效应的研究较为少见。数值风洞模拟方法可以自定义尺寸大小,从而避免实际风洞尺寸的限制。该文采用数值风洞方法,针对大跨度桥梁扁平箱梁,在阻塞比为1%、2.5%、3.89%、5%和8.75%下进行了竖向涡激共振分析,主要研究阻塞效应对扁平箱梁的气动力、涡激力及其分量、涡振振幅和流场等的影响。结果表明:随着阻塞比的增大,扁平箱梁的静力三分力系数、涡激升力、涡振振幅和受箱梁影响的流场范围均增大;涡激升力各分量的变化趋势各不相同,其中做正功的线性气动阻尼力先略减小后增大,做负功的非线性气动阻尼力持续减小;在2.5%阻塞比以内,上述各项的变化幅度几乎都在5%以内。最后,基于数值结果,该文给出了扁平箱梁涡振振幅的阻塞效应修正系数。     

球式自动平衡装置在二倍频激励下的动态特性

高速旋转机械是应用较多的一种机械设备,一旦发生故障造成的损失十分严重。解决的办法之一就是对其转子进行自动平衡。生产中转子除了受到偏心激振力之外,还会受到高次倍频激振力和分数倍频激振力,特别是二倍频激振力。研究这些激振力对球式自动平衡装置的影响有非常重要的意义。由此,构建球式自动平衡装置在二倍频激振力作用下的平衡方程,应用Matlab软件研究和通过实验验证其动态特性。     

桥梁气动自激力时域表达式的瞬态与极限特性

该文详细介绍了有理函数与阶跃函数在桥梁气动自激力时域模拟中的应用.分别对两种表达式的极限特性与瞬态特性进行了分析.理论分析与数值结果表明:阶跃函数的极限特性独立于识别参数而与桥梁断面的准定常风荷载特性相一致,经参数识别后的阶跃函数自激力表达式是准定常风荷载模型与基于颤振导数表达的自激力模型两者的统一.因此,阶跃函数自激...