CAP1400堆内构件流致振动试验件设计和测点布置研究

CAP1400反应堆堆内构件为原型堆内构件,根据RG1.20《预运行和初始启动试验期间堆内构件综合评估大纲》[1]的要求,有必要对堆内构件进行流致振动模拟试验,即进行CAP1400堆内构件流致振动模拟试验研究项目,以验证堆内构件的流致振动水平在可接受范围内。试验件的设计及测点布置应充分考虑试验数据的准确性、制造的工艺性及测点的可达性,在此基础上真实反映CAP1400堆内构件流致振动情况。     

压水堆核电厂堆内构件联接件防松性能振动考核试验

压水堆核电厂反应堆堆内构件联接件在高温、辐照环境中工作,承受由水流、地震等引起的动态载荷,而其中的流致振动往往会导致联接件的松动、脱落,进而影响堆内构件的完整性,因而联接件的防松性能是一个非常值得关注的问题.针对设计寿期为40年的某压水堆核电厂堆内构件联接件的防松结构,阐述根据堆内构件模型流致振动试验结果,确定等效振动考核试验参数的方法,并对联接件的防松性能进行了振动加速考核试验,得到了对实际工程有参考意义的结论.     

基于动态特性研究的堆内测量格架组件试验件优化设计

作为一种新的设计,CAP1400堆内测量格架组件的流致振动需要进行试验验证。研究过程中,分析了堆内测量格架组件的振动特性,通过湍流随机振动分析发现堆测导管响应最大,在此基础上分析各阶模态对堆内测量格架组件流致振动的贡献,提取出其主要模态,作为试验件模型优化的依据。随后共提出了四种简化模型,通过对比简化模型和实际结构的模态频率和振动响应,确认了简化模型的合理性;综合考虑经济型和准确性,选择了一种最优的简化模型,为CAP1400堆内测量格架组件流致振动试验件的设计提供支持。     

一种核电主设备内管路流致振动分析

核电一回路主设备,如反应堆压力容器、蒸发器等内部管束或管路区处于一个高速横向流的流场中。在流场作用下会产生明显的由漩涡分离及流体弹性失稳引起的流致振动现象。根据管束的结构特点及在横向流作用下的振动行为特性,并根据ASME规范对某套管组件结构进行流致振动分析,结果表明:套管组件新结构可有效避免流致振动发生,而且该套管组件的设计流程可为其他核电厂主设备管束结构的设计提供参考。     

叠层板型堆芯元件模型的流致振动测试

为了保证叠层板状结构在流致振动时的强度、刚度、稳定性及可靠度，需要测量和分析叠层板状结构在流场中的固有振动特性。由于结构元件各单板之间的距离很小，常规的测试方法不能测出该结构的真实动态特性参数，提出一种电磁法测试技术。测试结果表明：叠层板状元件的固有频率随着流速的增大而下降；其流致振动是一种随机振动过程，并具有复模态特性；电磁法具有较高的可靠性和精度，对流致振动测试具有较好的实用胜。     

模拟热瞬态螺钉变形行为试验研究

螺钉联接是机械设备中广泛使用的联接方式,不仅可拆装,而且不会损毁被联接件的任何部位,故大量螺钉使用于反应堆堆内构件零部件的联接。为了研究反应堆堆内构件联接螺钉因反应堆运行热瞬态温差引起的变形行为,本试验采用了在常温下施加等效滑移量的方法来观察螺钉变形情况。通过试验发现当被联接件发生相对滑移时螺钉头存在转角和滑移现象,并得到了螺钉在不同规格和不同预紧扭矩下螺钉变形规律,为工程实际螺钉设计优化和有限元分析提供试验依据。     

反应堆堆芯支承下板结构完整性评定

作为反应堆堆内构件中一个重要的堆芯支承结构,堆芯支承下板在反应堆服役期间将承受多种载荷的作用.为了保证其在设计寿期内的结构完整性,需要根据ASME锅炉与压力容器规范(B&PVC)第Ⅲ卷NG分卷,对其开展相关的应力分析和评定.应用ANSYS有限元软件建立堆芯支承下板及其连接部件的三维有限元模型,通过静力分析、瞬态温度场分...     

带电作业机器人的振动特性分析

带电作业机器人具有多个自由度,采用细长杆式绝缘设计,结构具有一定的柔性特征。为了保证机器人工作时的稳定性和可靠性,需要通过振动特性分析指导结构进行优化。借助有限元仿真软件,利用静态特性分析得到了机器人的整体应力变化并找到了机构薄弱环节,通过模态仿真得到了机器人的固有振动频率。在此基础上利用谐响应分析,将模态分析的频率范围加载到薄弱构件中,进而测定出薄弱构件的关键部位在不同频率下的应力变化情况,为薄弱构件的优化设计提供方向并为机器人的振动抑制控制提供频率范围。     

预应力模态下对旋风机叶片流致振动特性

为了研究预应力模态下对旋风机叶片流致振动特性,采用基于预应力模态的强迫振动响应方法进行仿真分析,以非定常流场压力脉动为激励载荷,对叶片实现强迫振动响应计算。分析了流场非定常激振力的特征频率,对比了无预应力模态和预应力模态下监测点的强迫振动响应特性。研究结果表明,对旋风机流场激振力特征频率为一级、二级叶轮的通过频率及其倍频;由于一级叶轮的3倍叶频与一级叶片2阶固有频率接近,二级叶轮4倍叶频与二级叶片3阶固有频率接近,从而叶片结构发生小幅共振,分别产生相应监控点的振动加速度最大峰值;无预应力模态由于忽略了预应力下的刚化效应,其监控点振动加速度曲线峰值高于预应力模态,两种模态计算出的监控点总振动加速度级差值最大约1.5 dB。     

摆线转子式机油泵模态分析及试验

为评价某型摆线转子式机油泵结构的动态特性,建立了该型机油泵的有限元模型并进行模态分析,得到自由模态和约束模态的前六阶固有频率和振型。发现振动变形较大位置出现在转子工作区域和泵体出油口位置。将固有频率与转子啮合频率、发动机激振频率、转轴偏心振动频率进行对比,发现不会产生共振。通过模态试验,得到摆线转子泵的试验频率与仿真结果具有较好的一致性,验证了仿真结果的可靠性。为摆线转子式机油泵系统的振动特性分析,减振降噪和结构优化设计提供了依据。     

加筋薄板的自由振动分析

加筋薄板是航空领域最常见的结构之一,加强筋对薄板振动模态有显著影响。为改善蒙皮加筋薄板的动力学特性,旨在研究板筋连接单元的动力学建模方法以及加强筋对蒙皮薄板振动的影响机制。首先研究加筋薄板铆接、点焊和滚焊连接形式的有限元建模方法,建立铆接、点焊和滚焊薄板构件的有限元动力学模型;然后探讨单向与双向加筋薄板构件的自由振动模态;最后,分析板筋连接形式和加筋安装方向对薄板振动模态的影响机制。结果表明,加强筋的设计对薄板模态影响明显,滚焊加强筋对薄板构件的模态频率影响相对最大。     

矿用挖掘式装载机工作机构模态分析

针对矿用挖掘式装载机工作机构振动问题,运用有限元软件ANSYS建立三维结构模型,进行振动特性分析,得到模态振型图。结果表明,挖掘式装载机工作机构的前八阶非零模态振型图满足力学性能要求,符合动力学变化规律。该结果为挖掘式装载机的正常运行提供参考价值。     

电缆式地层测试器电子线路骨架模态特性分析

为分析电缆式地层测试器(EFDT)电子线路骨架的振动特性,避免电子线路骨架国有频率与外界激励频率重合而发生共振,从而引发元器件的破坏,必须对其进行模态特性分析.文中利用ANSYS Workbench软件对电子线路骨架进行模态特性分析,得到其振动的前6阶固有频率与振型,并对模态结果进行了分析,对结构优化设计具有实际应用价值.     

树脂混凝土构件动态特性的有限元模态分析

为了研究树脂混凝土铸铁结构的动态特性,设计了3个圆形截面的树脂混凝土构件,对这3个构件的动态特性进行了有限元模态分析,得出了3个构件的各阶模态参数和振型,并对3种结构形式进行了分析比较.     

跨座式单轨车辆转向架构架模态分析

以跨座式单轨车辆转向架构架为研究对象,建立了构架的几何模型和有限元模型。介绍了构架结构模型的建模技巧、建模过程、建模单元特性以及有限元模型的创建技巧。根据模态分析的理论基础对构架的有限元模型进行了自由模态分析,通过计算得出了构架前16阶模态的固有振动频率和振型模态,确定了构架结构的动态特性,指出构架中振动的薄弱环节。为构架动态特性的改进设计和有效地避免共振现象的发生提供了参考,对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。     

桁架结构振动阻尼控制中阻尼构件的优化配置

结构振动阻尼控制中阻尼构件在结构中的配置直接影响结构系统的振动控制性能。本文基于阻尼耗散系统能量的原理，引入模态耗散能因子来评价阻尼构件对结构模态阻尼的贡献，并以此作为阻尼构件优化配置的性能指标，对桁架结构振动控制中阻尼构件配置的离散优化问题进行了研究。通过对一悬臂桁架梁进行数值仿真计算，说明了该方法的有效性     

PolyMAX法在自升式平台模型损伤检测中的应用

对某自升式海洋平台模型进行了脉冲锤击法试验模态研究.采用移动力锤法对自升式海洋平台模型无损伤和有损伤两种工况进行振动测试,对振动数据采用PolyMAX法进行模态分析,研究了两种工况下的结构动态特性.试验分析结果表明,PolyMAX方法在自升式海洋平台模型损伤检测中,不仅能够获得清晰的稳态图,还可以有效识别结构模态频率、模态振型;根据平台模型损伤前后的模态参数可知,平台模型损伤后X,Y方向的一阶频率均有明显降低,尤其是损伤处模态振型变化更为明显.该特征为自升式海洋平台损伤检测提供了一个依据.     

光纤机敏结构振动形态感知及其SMA致动控制

以模拟太空帆板结构为试验模型,针对振动状态监测与主动控制技术需求,着重进行柔性光纤机敏结构振动形态感知及其形状记忆合金(SMA)致动控制研究。技术方法上基于分布植入式FBG传感网络的信息感知特性与结构形态曲面拟合算法,实现结构分布多点曲率检测与形态重构,并为基于SMA致动的结构振动主动控制提供判决依据;基于结构表面分布配置的SMA驱动网络,采用分组交替驱动方式实现结构低阶模态大幅振动主动控制;设计试验模型结构与构建完整试验测控平台,并综合阐述了试验方案与试验过程。试验结果验证了结构振动形态感知的有效性,以及结构振动SMA致动控制的可行性和高效性,为航天柔性结构低阶模态振动主动监控提供了较好的技术探索思路。     

机夹式球头铣刀有限元及试验模态分析

针对加工过程中机夹式球头铣刀振动控制和铣削稳定性优化等问题,基于通用有限元软件ABAQUS建立了机夹式球头铣刀的有限元模型,对其模态特性进行有限元分析,给出了前6阶固有频率和振型;同时采用锤击激振法对球头铣刀进行了模态试验,应用模态参数识别的新技术PolyMAX方法对试验结果进行了处理,获得了模态参数识别稳态图,拾取了可能的模态频率,并将所得试验结果与有限元模态分析结果作了比较,计算了仿真值与试验值之间的误差,分析了出现误差的主要原因。研究结果表明,有限元模态分析结果与模态试验结果相吻合,模态频率误差在13%以内,较好地反映了结构的物理特性,同时验证了有限元模型的合理性,分析结果为球头铣刀振动控制和铣削稳定性研究提供了依据。     

基于模态叠加法的大型立式行星传动齿轮箱动力学分析及测试

根据某大型立式行星传动齿轮箱的结构和动态性能特点,建立了其直齿行星传动的平移-扭转耦合集中参数动力学模型,基于模态叠加法采用ADAMS动力学分析软件对齿轮箱的高速轴、低速轴、行星轮和太阳轮等构件进行了动力学特性分析,得到了整个传动系统的频响函数和模态频率。通过理论分析与现场测试结果进行对比,分析了该行星传动系统固有特性对齿轮箱产生的振动及噪声的影响。