基于FANUC数控机床伺服轴的共振抑制分析

在数控机床加工过程中,有很多因素会引起被加工工件超差,而加工过程中的机床振动是重要因素之一.引起机床振动的原因有很多,本文分析总结了机床振动的各种原因和条件,重点研究了共振机理,最后结合辅助软件在FANUC机床上验证了共振抑制效果.     

混流式水轮发电机组主轴系统振动特性分析

针对混流式水轮发电机组振动现象严重影响水电站安全运行的问题,应用ANSYS建立主轴系统的有限元模型,分析主轴系统固有频率及振型变化的特点,研究主轴系统的振动特性,并分析主轴系统在激励影响下发生共振的可能性及其振型.研究结果表明,主轴系统在多种外激励作用下,除了产生强迫振动外,还可产生主共振、分数共振等复杂的振动现象.研究结果对进一步研究主轴系统动态特性有一定的参考价值.     

随机共振在民航发动机转子振动中的应用研究

为有效降低航空发动机转子噪声对民航发动机转子振动信号提取的干扰,提高转子振动信号提取的准确性,将随机共振用于转子振动信号的处理.随机共振是一种在菲线性系统中噪声对目标信号起促进作用的反直观现象.首先介绍双稳随机共振的基本原理及其数学模型,再对某型民航发动机转子振动监测数据进行随机共振数值仿真.仿真结果表明,改进方法能有效提取发动机转子振动信号,并在强噪声条件下的转子振动信号提取中具有突出优势,且能监测到振动数据采集时的短时失效现象,较好地反应了转子的真实振动情况.     

大型空间环型天线结构动力学分析

本文对大型空间环型天线结构振动的基本形式进行研究,选择边界条件为伸展臂与桁架结构连接面的固定约束.网格划分采用四面体单元与六面体单元结合的方法,杆件体结构规则采用六面体单元格,刚性连接处由于结构复杂采用四面体单元格.前四阶模态分析结果表明天线存在扭转振动、弯曲振动、横摇振动、呼吸振动等四种基本振动形式.研究了材料参数和边界条件的选取对振动模态和固有频率的影响.所得结果能为结构非线性动力学分析中模态函数选取和共振形式的分析提供重要参考.施加简谐激励研究大型空间环型天线稳态受迫振动响应,该结果对于预测结构的动力学特性以及避免共振具有重要的指导意义.     

基于索-梁结构的斜拉桥非线性振动仿真研究

本文建立了索-梁结构的有限元模型,对斜拉桥线性和非线性振动问题进行研究.首先对结构进行模态分析,发现结构振动表现出全局模态,局部模态以及混合模态,且索梁两者之间固有频率相互影响,对低阶频率影响较大,对高阶频率影响较小.其次,应用有限元软件对索-梁结构的自由振动和强迫振动进行仿真研究.结果表明：整个自由振动过程中频率有先增大后减小的趋势,且最终小于真实频率;在强迫振动中,观察到了丰富的非线性振动现象,包括索的亚谐波共振和内共振,与以往的实验和理论研究结果定性上得到验证;为斜拉桥全桥非线性动力学分析提供参考.     

时滞反馈作用下压电梁的参数共振分析

基于Hamilton原理建立了受控压电梁的参数振动方程,研究了轴向激励压电梁时滞速度反馈控制的主参数共振.采用非线性振动的多尺度法研究了压电梁的亚谐波主参数共振,并对其稳定域进行分析.通过算例分析得到了不同时滞,控制增益,轴力影响下压电梁参数共振的稳定域和时程曲线.结果表明:时滞值增大,系统承受轴向力减小,相对于控制增益则反之.同时,随着轴向力增大,在一定范围内主动阻尼增加,时滞反馈能有效降低响应幅值.随着时滞值增大,减振效果变差.     

圆弧拱的面内非线性动力学分析

对圆弧拱面内自由振动的频率和非线性内共振现象进行了研究.通过假设满足位移边界条件的振型函数对圆弧拱的面内非线性方程进行Galerkin一阶模态截断,先对派生系统的线性频率进行求解,就不同参数对频率的影响进行分析;然后利用多尺度法对离散模型进行求解.结果表明:截面高度对径向振动频率有显著影响,但是对切向振动频率影响很小;另外,就本文方程而言,可能存在三种内共振形式,但内共振现象的产生与否还决定于圆弧拱的边界条件.     

铰支柔性梁主参数共振的时滞反馈控制

研究了时滞反馈控制作用下铰支柔性梁主参数共振问题.采用多尺度法,从理论上推导了时滞位移反馈控制作用下铰支柔性梁非线性主参数共振,分析了时滞、反馈控制增益,非线性系数等系统参数对系统非线性主参数振动的影响,分析了主参数动力响应随参数变化的规律.结果表明:随着反馈增益的增大,系统响应幅值得到明显抑制,合理地控制系统参数选取可提高振动控制的效率.     

大庆石化公司5#机高压调节阀故障分析及改进

汽轮发电机组通过控制汽轮机进汽阀门的开度来调节进汽流量,从而达到控制汽轮发电机组转速和功率的目的.造成汽轮机高压调节阀窜动的的主要原因是调节阀LVDT部套因接线松动、振动、瞬间接地等导致阀门位置反馈信号不稳定或失真,进而引起PID控制回路的控制输出指令与阀位负反馈信号无法平衡,使阀门出现震荡现象.采取相应措施对高压调节阀进行改造,使得机组运行安全性得到了较大的提高.     

一种调节阀减振降噪方法的探索

流体诱发问振动是常见的现象。根据流体诱发阀振动及频率的随机性,用概率论指导研制的“异径多束流调节阀”,在几种工况下,经多年的运行表明,新阀有效地解决了原使用传统调节阀时未能避免的振动,并且其工作特性优良,而所需成本仅为进口低噪音阀的1／8左右。这对解决流体诱发调节间的振动与噪音具有理论和实际价值。     

多输入时滞反馈控制下的斜拉梁主共振响应

研究了多输入时滞反馈控制作用下斜拉梁主共振问题.采用多尺度法,推导了位移时滞和速度时滞反馈控制作用下斜拉梁非线性主共振的解析解,分析了主共振响应随参数变化的规律,控制参数时滞和控制增益对系统非线性主共振响应的影响.结果表明:合理地调整时滞值、控制增益可以提高振动控制的效率,拓宽减振频率范围,且在参数的调节中时滞较控制增益对减振更为有效.     

轮盘振动特性试验及共振转速特性分析

采用激光全息干涉法对某型发动机一级压气机盘进行振动试验研究,在0～15000 Hz频率范围内获得了7个振动模态的静频及振型,并根据试验结果研究该轮盘的行波振动,分析轮盘的共振特性及临界转速.     

两档输电线路间的非线性耦合振动特性研究

考虑几何非线性的影响,推导了两档输电导线与悬垂绝缘子串耦合振动的非线性动力学方程,并运用数值分析软件对不同工况下的振动响应进行了数值求解.基于输电导线振动的位移时程曲线,得到了两档输电导线的非线性耦合振动特性和共振特性,在小传输角度情况下,角度对输电导线的振动幅度没有明显影响,但振动系统的静平衡位置会发生偏移.     

基于FEM的叶栅动态特性仿真研究

计算机仿真在航空航天领域得到了广泛的应用.有限单元法是大型复杂结构或多自由度体系分析的有力工具.对大型承载飞机普遍使用的发动机转子叶栅,使用有限单元法(FEM)进行建模,然后对叶栅的结构及旋转状态下的动态特性进行分析.同时在不同转速下计算模态和振动频率,对等效压力分布、等效应力分布和整体形变进行仿真,并绘制了叶栅共振曲线的坎贝尔图,显示了固有振动频率和振动响应条件下共振激励作用.利用有限单元法的建模方法进行仿真,结果表明,使用上述方优化设计,使叶栅转动特性安全有效.     

大型水电站厂房结构流固耦联振动特性数值模拟

水电厂房内的多场耦合振动分析是工程界十分关心的问题.为了实现发电厂安全生产的目标,过去在对其进行共振校核时,往往只对结构进行模态分析,而忽略了流体的存在;但是厂房流道内存在着大量的流体,流体的存在改变了厂房结构的动力特性,是属于典型的流固耦合振动问题.因此,在对其进行共振校核时应该考虑流体的影响.由于机理的复杂性、建模、数值模拟的困难性,迄今为止关于这方面的分析研究成果很少.本文借助于2个实际工程,对厂房结构与流体复杂的耦合振动问题进行分析,并对其进行比较,详细的阐述了厂房结构-流体的耦合振动特点.本文的研究成果对于解决流体-结构相互作用问题具有重要的工程意义,同时对于解决其他类型的流固耦合振动问题也具有很高的参考价值.     

滚动转子压缩机四倍频异常振动控制

空调压缩机的振动、噪声水平是衡量压缩机质量的重要性能指标之一.本文针对某型号滚动转子压缩机在特定频段4倍频振动幅值大于1倍频振动幅值问题,进行了扫频阶次分析、实验模态分析和振动噪声源识别等测试分析,确定了结构共振是导致4倍频超标的原因,提出了增加储液器质量和加强储液器托架刚度两种方案控制4倍频振动.实验测试表明,两种方案均改变了压缩机的固有振动特征,有效的降低了4倍频振动幅值,加强储液器托架刚度方案具有更小的振动响应.     

主动激励触觉传感器特性分析

通过对机械状态监测诊断技术进行分析,选定声学共振的方法来对机械手进行激励和振动特性的检测。在声学共振检测技术的基础上,设计了一种新型的主动激励触觉传感器结构及其信号调理电路,将其安装于机械手上进行实验。利用LabVIEW软件对声学共振信号进行采集,并在频域范围内对声学共振测试系统的重复性和稳定性进行了验证分析,以及提取了主动激励触觉传感机械手系统在抓取不同物体、不同状态时振动的特征参数。     

两项激励下石墨环氧叠层板的组合共振特性研究

对两项激励下石墨环氧叠层板的非线性特性进行了研究.根据板的非线性运动方程,应用伽辽金法得出了矩形叠层板在两项均布简谐激励力作用下的无量纲化达芬型非线性振动微分方程,用多尺度法对层叠板组合共振微分方程求解,得出发生组合共振的各种情形,对组合共振的稳定性进行了分析,得到稳态运动下的幅频响应方程.代入有关参数,分析了不同参数...     

小波分析在风机叶片振动状态监测中的应用

本文主要讲述了叶片模态振动理论、小波变换的基本原理,利用小波多分辨率分析和小波阈值去噪机理对风机叶片监测数据进行处理,可以更精确地监测风机叶片振动状态,这对于指导叶片避免共振有着重要的意义.     

球轴承非线性动态刚度特性及其复杂共振行为研究

滚动轴承由于其低阻尼、大过载和小体积等特点是航空发动机、铁路货车、舰船发动机等旋转机械的主要支承件.变柔度(varying compliance,VC)振动是由滚动体公转引起的一种不可避免的时变刚度参激振动.赫兹接触支承刚度给球轴承及其支承转子系统带来的滞后VC共振现象在相关研究中被大量发现.滞后突跳振动不但影响到转子系统的运行稳定性与安全性,而且其冲击作用也是轴承等系统元件裂纹及疲劳破坏的重要诱导因素.本文将通过分析球轴承动态时变刚度特性,拟提出一种采用系统动态固有频率估算球轴承VC共振区间的方法.在此基础上,探讨系统动态刚度特性与主共振区间复杂运动分岔行为的内在关联,发现当系统不同自由度方向上的固有频率值接近1〖DK〗∶2比例关系时,系统可能产生强烈的内共振,进而诱发响应的周期倍化分岔甚至准周期、混沌振动.该研究对球轴承复杂共振响应的控制具有潜在的理论意义和工程价值.