高耸结构低频振动控制装置及其运动微分方程与减振效果研究

针对高耸结构尺寸特点及振动特性,文中介绍了一种低频摆式振动控制装置。该装置可实现超低频控制,具有摩擦阻力小,反应灵敏,吸振能力强的特点。文中首先根据拉格朗日方程建立该装置的近似运动微分方程,然后在Workbench软件中对该装置的自由衰减振动进行仿真。结果表明:微分方程频率特征项与仿真数据吻合很好,阻尼项比仿真结果大25.4%。最后,文中使用预应力谐振响应分析方法,确定了该装置最优调谐频率与最优阻尼比,并指出该装置(质量460 kg)能减小风电机组1阶弯曲振动(模态质量130 t)46.4%的共振振幅,相当于能提供1.72%的模态阻尼比。     

基于多重分形的旋转机械振动故障检测方法

为获取更加准确的旋转机械振动故障检测结果，提出基于多重分形的旋转机械振动故障检测方法。通过建立旋转机械振动信号采集模型，获取振动信号，采用小波域维纳滤波算法对振动信号去噪处理。分析不同条件下的振动数据，同时引入多重分形方法提取旋转机械振动信号故障特征，通过核模糊C均值聚类算法区分正常信号和故障信号，最终实现旋转机械振动故障检测。实验结果表明，所提方法进行旋转机械振动故障检测率较高，漏检率较低，检测时间较短，可以快速准确地完成旋转机械振动故障检测。     

节点刚度和惯质对减振器及轨道车辆悬挂性能的影响

为了研究节点刚度和惯质对减振器阻尼性能及悬挂减振性能的影响,基于等效原理和强迫振动原理,首次建立了统一的等效"质量-弹簧-阻尼"(MSD)模型和基于节点刚度和惯质的垂向动力学模型。数值分析结果表明:等效阻尼与原阻尼成比例关系,比例因子为刚度比、质量比、阻尼比和频率比的函数;等效MSD模型的振动特性与不考虑节点刚度时的趋势一致,但放大因子有所增加;节点刚度和惯质对减振器和悬挂系统特性的影响效果相反,但综合考虑节点刚度和惯质可以得到合理的悬挂设计。该结果为悬挂结构优化设计提供了一种新的思路和方法。     

一种旋转机械振动信号特征提取的新方法

针对在信号特征提取中的噪声抑制问题，提出了一种新的旋转机械振动信号特征提取方法，即时序多相关-经验模式分解方法。通过对原始数据进行时间序列多相关处理，消除了采样序列中零均值噪声信号的影响，克服了在后继频谱分析中由于噪声而导致频谱难于辨识的问题，凸显了原始信号中的特征信号成分。时序多相关分析为后继的谱分析提供了便于处理的前处理数据。应用经验模式分解，能较充分地表现出所需提取的特征信号。仿真和实际某型发动机转轴振动信号特征提取中的分析表明，新方法能成功提取到旋转机械振动信号包含的各个特征信号，证明该方法在旋转机械振动信号特征提取中具有很好的工程应用前景．     

离心泵振动验收标准的选择与应用GB/T 29531-2013和ISO 10816-7

通过对国家标准GB/T 29531-2013《泵的振动测量与评价方法》和国际标准ISO 10816-7《机械振动在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第7部分包括旋转轴测量的工业设施用旋转动力泵》的对比分析,总结了对离心泵考核的相同点和不同点。为泵的出厂试验、验收试验、现场测试选择合适的标准;为泵的需求单位给出合理的振动要求值;为泵生产厂家确定合理的振动评价方法提供参考。     

烟气脱硫塔风诱导振动的TMD控制研究

针对高塔设备风诱导振动的实际问题,提出采用调谐质量阻尼器（TMD）对其进行被动控制。以某烟气脱硫塔为例,运用数值仿真技术,首先通过模态分析获得结构的自振特性,然后利用谐响应分析研究调谐质量阻尼器控制效果随其参数变化的一般规律,并应用更为精确的时程分析法对减振前后高塔设备的风诱导振动情况进行了对比分析。研究结果表明：质量、频率比及阻尼比对控制效果有重要影响,应对其进行优化。参数优化后,塔顶的最大振幅减小了89．4％,减振效果十分显著。     

立式泵组共振问题分类及预防

根据立式泵组在多个工程项目中实际发生的共振现象,结合振动频谱分析及有限元方法,研究了立式泵组的共振问题,对不同原因的共振进行类别区分,提出了针对不同类型共振问题的振动故障诊断方法及处理措施。强调针对立式泵组在工程设计阶段应进行相应的固有频率计算,在出厂试验中需要根据实际情况进行相应振动敲击及频谱测试,对立式泵组的共振振动预防提供参考。     

基于谐响应分析的水环境下核主泵叶轮动应力研究

准确计算核主泵叶轮在流体介质中的动应力对核主泵安全可靠运行具有十分重要的意义。本文开展了基于谐响应分析的叶轮动应力的研究,完成了叶轮模态分析、阻尼比分析,压力脉动分析以及动应力分析。得到了叶轮各阶模态频率、叶轮阻尼比以及压力荷载,并对比了缩尺模型实验与数值模拟水力性能,计算了叶轮动应力。结果表明,叶轮湿模态频率比干模态频率低;叶轮流体介质阻尼比比材料阻尼比大一个数量级,并且基本不随着振幅变化;缩尺模型试验与数值模拟水力性能最大误差为2.8%;叶片表面压力脉动主要表现为转频及其谐频振动;叶轮共振模态为1节径1模态,最大动应力为2.02MPa。本文通过分析叶轮模态、阻尼比、压力荷载以及动应力,提供了水环境下叶轮动应力分析方法。     

深水海洋钻井平台振动特性研究

海洋油气勘探力度的加大使钻井平台的使用量增加,结构的振动行为对平台的使用与维护都具有重要影响。通过建立海洋平台的悬臂梁模型,对结构进行质量、刚度和阻尼等效,分析了结构的单自由度自由振动响应和承受简谐外激载荷时的受迫振动响应。通过对振动响应幅值求极值,得到对应与阻尼比相关的频率比,此时系统出现共振现象。对于小阻尼比系统,当外激频率接近固有频率时易出现共振现象。     

钢连桥人致振动及TMD减振效应实测与分析

以某室外大跨轻柔钢结构人行桥为案例,介绍了该结构的设计概况及调谐质量阻尼器(tuned mass damper,简称TMD)减振设计,分别在结构施工完成后以及TMD装置安装后对其进行了实地动力测试,测得了该结构减振前后的模态特性以及在多种人行荷载工况下的振动响应,采用加速度峰值和均方根值为评价指标,分析了钢连桥人致振动情况及特性。结果表明:一端设计为滑动连接的钢连桥人致振动主要由第1阶竖向振型控制,扭动及水平振动响应相对较小;安装经优化设计的TMD装置后,整体连桥的频率特性没有明显变化,分布式TMD对多种频率激励工况均有良好的调谐减振作用,减振率达到35%~70%;共振激励下测得的原结构阻尼比较小,安装TMD后结构的阻尼比提高4倍,并且呈现出在自由振动衰减的前期较大,随着振动幅度变弱阻尼比降低;测试中发现TMD装置的减振效率对其阻尼比的变化不敏感。     

有色噪声激励下非线性吸振器的能量传递

将双稳态振子作为非线性吸振器,建立了含非线性吸振器的主系统力学模型,给出了有色噪声激励下系统的控制方程并进行了量纲一化。借助数值仿真,研究了系统初值、调谐频率比、质量比、阻尼系数对主系统和非线性吸振器振动能量的影响规律。通过系统结构参数的逐步优化选择,获得了将主系统振动能量最小化并使非线性吸振器振动能量最大化的最优结构参数配置区间。     

支吊架阻抗特性对管道振动传递影响研究

建立了某管道系统的结构振动分析有限元模型,并结合振动试验测试数据,检验了模型的合理性。采用谐响应法,在10～300 Hz频段内开展了管道在泵致激励下的机械振动响应分析,研究了支吊架的刚度、阻尼参数对管道系统泵致振动响应的分析研究,为系统的振动传递优化提出建议。     

轮轨粗糙度对市域铁路轮轨降噪措施效果影响研究

目前市域动车组通常采用的降噪措施为双阻尼环车轮和钢轨TMD(调谐质量阻尼器)结构,通过增加车轮和钢轨的阻尼比系数,来降低轮轨产生的振动和噪声.通过研究不同轮轨粗糙度下市域动车组所采用单一的双阻尼环车轮和钢轨TMD结构,以及双阻尼环车轮和钢轨TMD结构相互结合的降噪措施,对40～4000 Hz频段不同粗糙度下轮轨辐射声功...     

汽车发动机正时链带阻尼装置的横向振动分析

为了分析阻尼装置对汽车发动机正时链横向振动的影响,把阻尼装置抽象为单自由度的质量-弹簧系统,利用多自由度系统理论建立基于有限个集中质量分布的链传动横向振动模型,得到模型的振动微分方程.在此基础上,计算了固有频率和主模态,分析了阻尼装置安装位置对系统振型和阻尼装置质量、刚度对链传动横向振动频率的影响,提出了设计阻尼装置的几种措施.     

基于以太网的大型旋转机械实时状态监测系统

该文研究和探讨了旋转机械振动监测和故障诊断系统的原理和对振动信号分析的方法．结合目前振动信号处理理论、先进的计算机硬件和软件技术以及当前流行的网络处理技术，提出了一套完善的解决方案。     

大型立式凝结水泵变频振动的研究及解决方案

针对现有大型立式凝结水泵普遍存在变频工况运行时振动超标的缺点,提出了2种简单有效的解决方案,并根据某600MW、1000MW发电机组立式凝结水泵变频振动超标的改造实例,通过ANSYS有限元计算方法,对整机系统进行模态分析,并对泵的振动情况现场检测,深入分析振动超标的影响因素,对个别零件进行结构改型,并经过试验验证,系统变频运行时的振动状况得到了明显改善,为进一步解决凝泵变频振动问题提供了有益参考和新的尝试。     

通过整体叶盘切缝的振动抑制方法初探

针对航空发动机整体叶盘设计在进一步降低发动机质量、减少连接件复杂性的同时，也带来阻尼不足引起的振动问题，首先，提出了一种基于叶盘切缝并辅以填充物的方法，使系统在振动过程中产生非弹性碰撞能量损耗以及填充材料的阻尼损耗，从而为整体叶盘振动提供额外的阻尼；其次，建立了切缝整体叶盘与切缝填充后的时变参数动力学简化模型；最后，分别从仿真与实验的角度对切缝整体叶盘与切缝填充后的自由振动响应进行了分析，并利用希尔伯特变换法，识别了整体叶盘结构的瞬时频率以及瞬时阻尼比。结果表明，整体叶盘切缝的碰撞与填充物可以增加系统阻尼，能够起到抑制振动的作用。     

旋转机械振动信号压缩小波基优化选取方法

旋转机械在线状态监测和故障诊断系统中振动数据的实时存储和远程传输对数据压缩提出了较高的要求.小波分析做为数据处理的常用方法,已被广泛地应用于数据压缩并取得了良好的效果.给出了振动信号的小波通用压缩方法,通过分析旋转机械振动信号的特点和小波函数几种重要属性对小波压缩的影响,提出了旋转机械振动信号压缩过程中最优小波基的选择方法,并根据旋转机械实际故障信号比较了相应小波的压缩效果.结果表明,通过选择合适的小波基函数,可以有效提高重构信号的信噪比.对于旋转机械复杂突变类故障信号应选择低分解消失矩,高重构正则性的双正交小波进行压缩.本研究方法和结论对旋转机械振动信号小波压缩的进一步研究有一定的参考作用.     

多级立式泵动力吸振器设计与分析

以某多级立式水泵为研究对象,在ANSYS Workbench中完成了泵组的模态分析,并按照最优阻尼原则计算出动力吸振器的参数,对含有吸振器的泵组进行谐响应分析,结果表明动力吸振器有效地抑制了振动。     

高铁车轮阻尼环减振降噪实验研究

利用振动噪声测试设备对装备状态下安装了阻尼环的高铁车轮进行了测试,得到了其模态阻尼比、振动响应以及辐射声压随固有频率的变化规律。通过对比分析,发现阻尼环对车轮的质量、刚度的影响可以忽略,同时阻尼环能够显著增加车轮中高频段的模态阻尼比,从而显著抑制了这些频段的振动峰值。通过振动的抑制,在一定程度上降低了车轮的辐射声压。通过结果分析最终确认阻尼环起到了减振降噪的效果。