发动机气门落座阻尼研究

在发动机配气机构中,以往气门落座过程中定阻尼的动力学模型落座速度计算结果与试验结果差别较大。为此,我们设计气门模拟落座碰撞过程,计算分析气门落座过程内、外阻尼。计算结果表明,落座过程是一个非线性随机过程,且落座阻尼并非定值;振动周期和落座速度没有明显关系,但气门落座外阻尼随落座速度增大而增大,且在落座过程中,气门外阻尼要比内阻尼大;而且在气门落座过程,主要的能量靠外阻尼耗散,为配气机构动力学计算提供了良好的参考。     

气动阻尼对裂纹叶片振动特性的影响研究

针对燃气轮机压气机流场产生的气动阻尼影响含裂纹叶片振动特性问题,采用数值计算对气动阻尼下含裂纹压气机叶片振动特性进行研究。将裂纹悬臂梁的一阶弯曲振动简化为单自由度系统,引入呼吸式裂纹刚度模型,改变阻尼系数模拟气动阻尼,利用四阶Runge-Kutta法和快速傅里叶变换,得到悬臂梁相关振动特性图,分析气动阻尼与结构振动的关系。研究结果表明:气动阻尼的存在缩短了振动到达稳态的时间并抑制了稳态幅值和振动的非线性。     

核电汽轮机末级长叶片振动特性研究进展

随着核电汽轮机单机功率的增大,末级叶片越来越长。为了保证叶片安全,采用阻尼结构以提高叶片抵抗振动疲劳的能力是各个汽轮机制造厂家广泛使用的方法。具有阻尼结构的核电汽轮机末级长叶片振动特性非常复杂,建立精准的叶片振动特性分析模型及计算方法是成功设计叶片的基础。总结了国内外学者在阻尼结构叶片的摩擦接触模型、振动分析模型以及求解方法方面的相关研究,并着重介绍了作者在阻尼结构长叶片振动特性研究方面的具体思路、数值方法和实验平台,同时提出了进一步研究阻尼叶片振动特性的思路,为大功率核电汽轮机末级长叶片振动特性的分析评估提供了具体的方法。     

有关冲床隔振问题的研究

针对冲床的振动进行测试,根据测试数据分析,了解弹簧阻尼和弹性体2种隔振器的工作特性的差异与优劣,确认阻尼液的使用性能,并分析不同工况下冲床结构振动的规律:包括对于整体振动各种形式的存在、冲床结构振动量级与工况的关系、结构振动阻尼来源等问题,为冲床的设计及隔振器选择提供了参考。弹簧阻尼隔振器的基础振动是弹性体隔振器的1/5;机身结构振动量级与载荷工况的关系图表可以为设计者在选择电气元件时提供参考;离合器制动过程中,横梁体振动加速度幅值3~8 g;连杆冲床传动系统固频低以及其传动系与冲床整体振动之间显著的能量耦合现象;分析得出弹簧阻尼隔振器比弹性体隔振器减振效果好,连杆冲床比偏心冲床的振动小。     

叶片干摩擦阻尼减振技术研究综述

采用干摩擦阻尼结构抑制燃气轮机叶片振动的方法得到国内外学者的广泛关注。从动力学模型建立、非线性振动稳态响应求解方法和阻尼减振试验等方面对叶片干摩擦阻尼减振技术进行了较为详细的综述,总结了干摩擦阻尼减振技术在理论计算和试验设计方面的研究现状,分析了干摩擦阻尼减振的影响因素,提出了阻尼减振技术所存在的技术困难。最后,归纳了国外阻尼减振技术的新思路、新方法,提出了叶片干摩擦阻尼减振技术在未来的应用前景和发展方向。     

结构阻尼对风力机塔架振动特性的影响

采用刚体有限元方法建立风力机塔架的三维结构动力学模型。研究湍流风况下风力机塔架弯曲、扭转及沿重力方向的固有振动特征,分析结构阻尼对塔架振动特性的影响。计算结果显示:塔架沿重力向和沿轴扭转的振动特征比弯曲振动复杂得多;结构阻尼能够很容易消除弯曲振动的高阶频率,但其对塔架扭转振动的耗散作用则不显著;塔架重力向振动的高阶频率在很大的结构阻尼下才能被消除。随着阻尼的增大,塔架一阶弯曲振动的主导作用减弱,振动特征被外界湍流风所控制。     

阻尼胶板在汽轮机支承结构上的应用

阻尼减振技术作为工程上常用的振动控制措施之一,具有设备结构改动小、重量和体积增加较小,对振动、噪声具有较好的抑制作用等特点.根据汽轮机的结构特点,对汽轮机的支承结构应用SA-3阻尼胶板,通过显著增加支承结构阻尼,将汽轮机振动机械能转化为热能耗散掉,使对外输出振动能量得到衰减.设计并制造汽轮机支承结构阻尼胶板减振试验件,并利用激振器进行阻尼减振试验,试验结果表明,汽轮机支承结构应用阻尼胶板后,减振效果较为明显.     

有阻尼柴油机轴系扭转自由振动计算方法研究

为使轴系自由振动计算得到的固有频率更加接近实际情况,提出了一种有阻尼柴油机轴系扭转自由振动计算方法,将柴油机轴系中大阻尼部件的阻尼参数纳入到轴系扭转振动自由振动计算的考量范围。将该方法应用到某PC2-6柴油机试验台架扭振计算,计算结果与实测结果吻合较好,验证了该方法的可靠性和实用价值。     

大截面导线及地线防振方案设计及试验

以大埔电厂—嘉应站输电线路工程梅江河跨越段为例,论述了工程采用的大截面导线及地线微风振动试验研究的过程和原理,从防振锤防振、阻尼线防振、阻尼线与防振锤联合防振三个方面对大跨越的多种不同的防振方案进行了试验研究,并提出了合理的防振方案。试验结果表明,防振锤的个数对导线的振动水平影响很大,长阻尼线花边对低频的防振效果较短阻尼线花边显著,阻尼线对高频的防振效果良好,防振锤与阻尼线联合防振可发挥防振锤与阻尼线的特点,防振效果比较理想。优选的防振方案满足技术要求,具有良好的防振效果,能够显著降低导地线的微风振动水平,可保证大跨越导地线的安全运行。     

混合动力变速箱飞轮和离合器花键敲击问题研究

混合动力汽车的变速箱通常采用常开式离合器,离合器集成在变速箱上,离合器通过花键和发动机飞轮连接。为了降低发动机和变速箱的装配力,飞轮和离合器的配合花键必须为间隙配合。由于存在花键配合侧隙,在发动机输出的转速波动激励下,离合器后端无负载时,配合的花键处就会产生敲击噪声。针对此花键敲击噪声,通过问题调查分析,采用创新的方式设计了一个全新的碟簧阻尼机构,并借助计算机辅助工程(computer aided engineering,CAE)仿真,对阻尼机构进行设计优化。整车噪声测试表明,该阻尼机构能有效消除敲击噪声,提升整车的振动噪声性能(noise,vibration,harshness,NVH)。     

基于组合优化的非谐调阻尼叶片减振方法研究

阻尼叶片在非谐调扰动下产生振动局部化,严重威胁透平机组的运行安全。提出了一种基于蚁群算法的非谐调阻尼叶片组合优化减振方法,该方法可显著降低叶片振动应力。首先,对某透平阻尼叶片建立数值分析模型,获得在随机非谐调排布下的振动局部化特性,得到振动应力分布。然后,取整圈叶片的最大Von-Mises应力作为优化目标,采用组合优化方法对振动应力进行优化。结果表明,优化后振动应力降低了22.1%,应力幅值曲线接近谐调排布结果,证明了所提出的组合优化方法高效可靠。     

基于阻尼滤波的大型风电机组柔性振动控制技术

主要针对如何减小机组载荷,增加阻尼的柔性振动控制技术进行研究.首先分析了引发大型变速变距风电机组振动的原因和各振动的激励源所在;然后针对1.5MW SUT-1500机组的设计进行可能存在的振动情况分析,并进行桨距、转矩阻尼滤波PID控制器的设计;最后在Bladed软件中进行仿真验证,得到塔架振动控制、传动链扭曲振动控制的有效方法.     

平衡室内单转子与接入轴系转子振动特性变化分析

文章通过对刚性支撑单圆盘转子的刚度变化分析,模拟计算了刚度变化对转子振动特性的影响,得到了平衡室内单转子连入轴系后振动特性的变化规律。利用共振放大因子Q分析了国外某发电机转子厂内平衡时单转子阻尼和连入轴系后的转子阻尼变化情况,结合模拟计算结果对该发电机转子现场振动大的原因进行了分析、处理,验证了模拟计算结果。文章的研究结论对处理同类振动故障及预防振动问题的发生具有一定的借鉴意义。     

阻尼叶片振动特性及优化研究

建立了阻尼叶片振动特性数学模型,通过算例及实验验证了该模型用于计算阻尼叶片振动特性的可用性,对影响减振特性的参数μ、N0、α进行数值分析,数值计算表明,优化参数μ、N0、α,当满足一定的关系,能达到最佳的减振效果。     

新型阻尼结构叶片振动特性试验研究

干摩擦阻尼结构被广泛应用于透平叶片中来降低其振动应力。文章设计并搭建了干摩擦阻尼块结构叶片振动特性测试试验台,通过测量一新型阻尼结构叶片的振动响应值,获得了不同激振力及模拟离心力转速下叶片频率响应曲线及模态阻尼比。试验结果表明：当激振力较小时（4N、5N和6N）,叶片的共振频率随模拟离心力转速的上升而不断增加,而模态阻尼比则先增加再减小,在40％模拟离心力转速工况下模态阻尼比最大,叶片减振效果最好;当激振力较大时（12N、18N和24N）,叶片振动更加剧烈,使得阻尼块接触刚度降低,叶片的共振频率接近自由叶片固有频率,而模态阻尼比随着模拟离心力转速的上升不断降低。     

水平轴风力机叶片弯弯耦合气弹响应分析

为分析风力机叶片的振动行为,采用Hermite梁单元对叶片进行离散。将叶片的振动行为嵌入到气动力的计算中,建立气动弹性耦合的分析模型。将叶片的气动阻尼系数运用到虚功原理推导其气动阻尼矩阵,再与结构阻尼矩阵叠加生成总阻尼矩阵。根据叶片的几何和结构特征,深入分析叶片弯弯耦合产生的原因。得到弹性耦合项和阻尼耦合项,然后建立弯弯耦合动力学方程,采用常加速度假设法求解方程。以NREL 5 MW风力机为例,对其在额定风况下的剪切流进行仿真。结果表明,考虑弯弯耦合计算的叶片振动位移和速率比不考虑弯弯耦合时更大;叶片振动速率相比诱导速度(叶素动量理论)不能被忽略。     

带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究

在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了雾化油滴喷液激振试验系统;同时,模拟常温环境下的叶片工作载荷,结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明：所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态;无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当,试验结果验证了理论计算方法的准确性;安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显,存在最优阻尼参数使减振效果最佳;根据叶片幅频响应曲线可以看出,缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强,出现叶片振动能量相互传递的现象。     

基于土壤阻尼曲线的海上风电机组响应分析

以NREL 5 MW单桩式海上风电机组为研究对象,基于p-y曲线法与土壤阻尼曲线建立有限元模型,通过自由振动分析与时域仿真分析,分别获得基于土壤阻尼曲线的海上风电机组结构响应。结果表明:支撑结构土壤阻尼对土壤剪应变较为敏感,且在自由振动分析结果额定条件下达到最大值1.259%;相比塔顶位移与转角,泥面位移与转角最大值对土壤阻尼响应更为敏感。在设计过程中,考虑土壤材料阻尼时,可选择土壤阻尼曲线用于土壤建模。     

具有整体围带和凸台拉筋汽轮机长叶片阻尼振动特性实验研究

阻尼围带和凸台拉筋结构在大型汽轮机叶片中被广泛采用来增加叶片阻尼,降低其振动应力.设计并建造了阻尼结构叶片振动特性实验台,对一具有阻尼围带和凸台拉筋汽轮机长叶片的阻尼器接触面施加不同转速下的正压力进行了振动特性测试,得到了不同转速正压力下叶片的频响曲线和模态阻尼比.试验结果表明:只有围带接触时,随着转速的增加,叶片模态阻尼比先增后减;围带和拉筋都接触时,也存在同样的现象.当转速大于2 600r/min后,叶片的共振频率基本不变且模态阻尼比与自由叶片时基本一致.     

内燃机曲轴轴系振动分析研究的现状、讨论与展望

评述了内燃机曲轴轴系振动研究的力学模型、计算方法、试验方法及近年来的最新研究动向 ,讨论了目前内燃机曲轴轴系振动研究中存在的问题和不足。指出有关曲轴振动与轴承摩擦学的耦合、轴系阻尼系数的精确确定以及非线性振动问题 ,都是曲轴轴系振动研究中有待进一步深入研究的课题。