某航空发动机扭振减振器失效机理分析

为了探究某航空发动机曲轴扭振减振器的失效机理,采用有限元法对该发动机轴系进行了模态分析,并进行了试验验证;基于轴系扭纵耦合振动理论和谐响应分析计算了该轴系的轴向振动位移幅值;在此基础上对扭振减振器进行了失效分析。研究结果表明,因该航空发动机经常工作在过渡工况,引起轴系扭转共振和扭纵耦合振动,使得轴系轴向位移较大,轴系产生的轴向力是造成该扭振减振器失效的最主要原因。     

基于遗传优化BP神经网络的发动机曲轴扭转减振器优化

发动机曲轴轴系的扭转振动会影响发动机的性能以及整车舒适度,对曲轴扭转减振器进行优化可有效降低曲轴扭转振动。首先,针对直列四缸汽油发动机曲轴轴系建立多自由度集总参数模型,求出不同谐次激振力矩响应的叠加结果;然后,以优化曲轴轴系扭振幅值为目标,建立曲轴扭转减振器优化设计的数学模型,应用遗传优化BP神经网络算法对扭转减振器进行优化;最后,在此基础上,将应用遗传优化BP神经网络算法和仅应用BP神经网络算法的优化结果进行对比,结果表明遗传优化BP神经网络模型的预测精度更高。将优化后的扭转减振器参数代入多自由度集总参数模型进行计算,得到与遗传优化BP神经网络算法预测值非常接近的曲轴轴系扭振幅值,进一步验证了遗传优化BP神经网络优化结果的准确性。     

非接触式船舶轴系扭矩监测装置的研究

船舶轴系的工作状态决定了其对推动功率的传递效率,而一种新型的船舶轴系扭矩监测装置可以利用光电测量技术对轴系进行实时监控.通过测量轴的扭转角,测算出扭矩.同时,设计了一种逻辑算法用于消除光电开关之间因温度或振动而产生的相位误差.该装置抗干扰性强,安装简便,可进行动态测量.     

船舶柴油机组轴系扭转振动探讨

通过实例提出了船舶柴油机组轴系扭振事故等问题,对引起船舶柴油机组轴系扭振的主要原因,轴系扭振特性进行了分析,并提出防振和减振的控制措施。     

基于轴系动力学分析的全工况下减振器匹配优化设计

扭振是发动机正常工作时一种常见的振动形式,严重的扭振可能会引起发动机轴系的疲劳破坏.为了有效的降低发动机的扭振,提出了 一种基于柴油机轴系动力学分析的全工况下硅油减振器优化设计方法,以提高硅油减振器与发动机轴系的匹配效率.为了验证该方法的有效性,以某型六缸柴油发动机曲轴轴系为研究对象,建立考虑硅油减振器、皮带轮-正时齿...     

2.8T柴油机轴系扭振特性测试与分析

利用比利时LMS公司生产的噪声振动测量系统,对某国产新型柴油机进行了全负荷加速工况下的曲轴扭振特性测试,同时采集曲轴飞轮端和自由端的转速信号,通过对全转速范围内加速工况下的扭振时域波形和各谐次扭振幅频特性曲线的综合分析,得出了曲轴前端与飞轮端的扭振特性,并进行了前后端曲轴轴系的相对扭振特性分析,测试结果表明,轴系的扭振幅值满足工程要求,扭振减振器起到有效地抑制扭振的作用。     

浅析某航空发动机曲轴扭振特性及减振器失效

对于中国航空安全而言,利用专业知识对航空设备进行维护以及各种故障失效原理进行研究,找出部件失效的首要原因是必要的,只有采取合理有效的措施对故障进行预防和改善,才能保证飞行安全,因此对航空发动机曲轴扭振特性进行研究并探寻它的减振器失效原理具有十分重要的现实意义。本文采用了有限元法对航空发动机轴系进行分析,在轴系扭纵耦合振动理论的基础上计算其振动位移的幅度值,对减振器的失效原理进行分析,最终得出减振器失效的根本原因所在。     

船舶轴系扭振产生的原因及对策

船舶轴系作为船舶推进系统中重要的构成部分,而轴系产生的扭振则是导致船舶推进系统出现各类事故的重要原因之一。本文笔者在分析船舶轴系扭振产生的原因的基础上,就如何削减船舶轴系扭振提出了几点措施,希望为提高船舶运行的安全性尽微薄之力。     

某矿用车橡胶式扭振减振器的优化设计研究

针对某矿用车的传动轴断裂问题,通过对其发动机轴系扭振状况的研究,利用传统双扭摆模型求取了橡胶式扭振减振器基本参数,据此设计的减振器在理论上达到了减小轴系扭转振动的目的,可用于解决由发动机激励引起的传动轴扭振过大问题.     

正负刚度并联半主动扭振减振器减振机理研究

针对传统扭振减振器不能满足现代汽车对于减振降噪的需要,提出了一种基于正负刚度并联半主动控制扭振减振器,论述了其结构形式与减振机理。基于半主动扭振减振器弹性元件刚度表达式,建立了半主动扭振减振器非线性动力学模型。通过对系统的相平面图和幅频特性曲线的绘制,证明了减振器在整个工作频带内都具有稳定性。在怠速工况和五档工况下对半主动扭振减振器进行了减振仿真计算,通过对比减振器主、被动端的角加速度响应,证实了该减振器具有良好的扭振减振效果。     

面向对象的船舶轴系振动有限元计算方法及系统开发

为有效地提高船舶轴系设计效率,提出面向对象的船舶轴系振动有限元计算方法。采用面向对象技术建立船舶轴系结构类层次模型,利用有限元参数化建模语言实现了轴系结构对象向有限元模型的自动转换,构建了面向对象的船舶轴系振动计算系统。     

船舶推进轴系扭振模拟实验系统研究

根据船舶扭振的特点,采用模块化设计,开发船舶推进装置的扭振模拟实验平台;以齿盘和光电开关为传感器,NI的信号调理箱、数据采集卡等为主要器件实现扭振信号的采集;基于LabVIEW软件构建扭振监测系统。该系统实时监测推进轴系的振动情况,同时对振动信号做时域分析、频域分析和相位分析等。实验还模拟了激振力、负载等原因引起的扭振情况。实验结果表明,该方案实现了设计的目标,较好地满足了教学及科研需求。     

微悬臂振动干涉测量非正交信号的处理算法

设计了干涉条纹形状对悬臂角度变化不敏感的干涉光路系统,针对实际干涉条纹光电转换信号的特点,提出了对难以保证正交化的两路信号进行实时椭圆拟合的方法。应用椭圆拟合及换算参数的结果,推导了干涉条纹相位变化的理论公式。最后,根据相位量与振动位移量的关系,以及振动位移连续性的特点,通过直接解包裹的衔接算法,得到了最终振动位移量。实验表明,该方法在保证足够采样频率的条件下,无需额外硬件计数电路,就能完成微悬臂振动位移的干涉量级精度的测量。     

基于动力吸振器的中空轴系纵向减振研究

针对中空轴系的纵向振动,在轴系内部安置阻尼动力吸振器对其进行了减振设计。结合子结构综合法和传递矩阵法建立了附加阻尼动力吸振器复杂轴系的动力学模型,分析了阻尼动力吸振器与轴系的耦合系统在简谐激励下的动力学响应,并采用了有限元仿真,表明阻尼动力吸振器的加入使得轴系的纵向共振峰得到抑制,轴系共振频率附近的频响曲线趋于平缓。试验结果表明,附加阻尼动力吸振器后的轴系一阶纵向共振峰值下降显著,阻尼动力吸振器对轴系的纵向减振具有显著的效果。在中空轴系内部空间安装吸振器,既不占用多余的空间,又能获得较好的减振效果,可以作为船舶推进轴系纵向减振的一种新选择。     

分支轴系弯曲振动的机械导纳综合分析法

为分析分支轴系的弯曲振动特性，将轴系细分，成化由若干个子系统组成的振动系统，介绍系统及轴系各分支机械导纳，合成分式的推导过程，根据这些公式可对子系统进行综合，求出轴系各分支总的机械导纳，以及对同系各分支进行综合，求出整个轴系总的机械导纳。计算各频率下系统的机械导纳值，即可画出其导纳－频率曲线，该曲线则反映了分支轴系的弯曲振动特性，根据曲线的峰值点，即可得到分支轴系弯曲振动的固有频率及临界转速等。     

大型工艺往复压缩机系统振动分析

对大型工艺往复式压缩机系统出现振动异常现象的原因进行分析,计算了不平衡力/力矩,在扰力矩计算的基础上对压缩机基础振动状况进行了分析;建立了压缩机-驱动电机轴系模型并进行了有限元模态分析,得到了轴系振动前六阶振型与相应频率;建立了气流脉动与管道系统振动分析的有限元模型,进行了有限元分析计算,得到了管路系统的固有频率和相关研究节点的振幅。分析计算结果表明：由扰力矩引起的机身振动在允许范围内;管路系统的流固耦合振动是导致压缩机系统发生振动故障的主要原因。通过调整压缩机运行转速,改变了激振力频率;提出了管路系统优化方案,优化后的管路系统的固有频率显著提高,能有效避开激振力频率,明显降低管路系统的振幅,其最大振幅降至165μm,满足API618标准要求。     

艉轴轴承有效接触长度对轴系振动的影响

船舶轴系运转时受到的不均匀动载荷将改变艉轴承的有效接触长度。为研究艉轴承有效接触长度变化对轴系振动的固有频率和艉轴承载荷的影响,在ANSYS中建立某船轴系的有限元模型,调整后艉轴承和前艉轴承的有效接触长度,分析不同有效接触长度下轴系振动和轴承负载的变化。结果表明:随着艉轴承的有效接触长度的降低,轴系振动的固有频率也随之降低,其中以后艉轴承对轴系低阶振动固有频率影响较为突出;随着艉轴承有效接触长度的降低,轴承接触区的负载显著增加。     

混合动力挖掘机轴系扭振特性

建立了混合动力挖掘机轴系的有限元分析模型,对轴系前5阶模态进行了计算。计算结果表明：与传统挖掘机相比,混合动力挖掘机轴系的1阶模态频率下降了270Hz;前2阶模态的振型均为扭转振动。建立了混合动力挖掘机轴系的动力学仿真模型,对轴系的扭振特性进行了仿真研究。仿真结果表明：混合动力系统轴系存在周期性的扭振,扭角变化幅度为±0.003°,扭振频谱存在峰值,峰值频率约为48.9Hz。建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,对不同转速下轴系的最大扭角进行了实验测试。实验结果表明：当混合动力系统轴系转速大于1100r/min时,轴系的最大扭角保持不变,约为0.003°;当混合动力系统轴系转速小于1100r/min时,轴系的最大扭角随转速的减小而增大;当轴系转速为896r/min时,轴系的最大扭角约为0.007°。     

Effects of a turbocharger cut out system on vibration characteristics of a propulsion shafting system and a large low speed marine diesel engine

To cope with the long term recession in the shipping industry due to oversupply of ships and high oil prices and due to reinforcement of environmental regulations to reduce greenhouse gas emission from ships, large container vessels built recently have ultra-long stroke engines with high propulsion efficiency. For these, de-rated engine and tuning technologies are used to reduce fuel oil consumption. However, previously built vessels were optimized for high ship speed. In these case, lowering ship speed to reduce ship operating cost does not provide similar benefits. Therefore, engine manufacturers have developed a turbocharger cut-out system to reduce fuel oil consumption at low speed. This has the advantage of reducing fuel consumption at low speeds, but also has the characteristic of producing higher torsional exciting force than is typical in existing engines for low load ranges. In this paper, the performance and dynamic characteristics of a marine diesel engine were reviewed after applying a turbocharger cut-out system. Then the effects on the engine body vibration and the torsional vibration were examined for a corresponding propulsion shafting system in a Panamax container-vessel equipped with a turbocharger cut-out system optimized for slow steaming. As a result, the torsional vibratory stress in shafts was increased. This had a larger effect on the X-mode shape of the engine body vibration and on the upper structure vibration, when one of three turbochargers was cut out.