汽轮发电机组弹簧隔振基础模型动力特性试验

为了考察汽轮发电机组采用弹簧隔振基础的振动特性,基于模型模态试验方法进行试验研究,根据相似理论设计制作了田湾核电站3、4号机组(2×1 000 MW)汽轮发电机弹簧隔振基础的8∶1缩尺模型,采用激振法对模型的动力特性进行模态分析,得到基础模型的固有频率、振型、阻尼比等自振特性;通过以上测试结果进行强迫响应的振动分析,得到机组运行状态下的基础振动线位移结果.试验结果证明,通过弹簧隔振器的设计,使结构自振频率的分布在工作频率25 Hz附近比较稀疏,半速机采用弹簧基础优势明显;扰力点在启动过程中的最大振动线位移为23.19μm,在工作转速范围内的最大振动线位移为11.73μm,隔振效率平均为X向68.4%、Y向83.1%、Z向84.0%,均满足《动力机器基础设计规范》要求.     

EPR1750核电站汽轮发电机基础抗震性能研究

以国内首个EPR1750核电站汽轮发电机弹簧隔振基础为例,对弹簧隔振基础的抗震设防水准进行了分析探讨,建议基于性能设计要求,弹簧基础按基本烈度进行弹性设计;对隔振器采用金属弹簧器的弹簧隔振基础的结构阻尼比进行理论推导,继而对隔振器采用金属弹簧器+粘滞阻尼器的弹簧隔振基础的结构阻尼比进行理论分析,得出这2种由组合材料组成的弹簧基础的结构等效阻尼比求解方法;弹簧基础第4阶振型为局部竖向振动,结构阻尼比主要来自隔振器的贡献,数值与其余各阶振型差别较大.     

1000MW汽轮发电机组基础模型模态试验研究

为评价实际工程中的1000MW汽轮发电机组基础的振动特性,本文采用模型模态试验方法进行研究.首先以该基础为原型基于相似原理制作1/10缩尺模型,并使用激振器空间激振方法对模型进行模态测试.然后采用LMS Test Lab系统进行模态分析,得到原型在0~70Hz范围内的各阶振型、自振频率、阻尼比,最后通过振动理论预测出原型强迫振动动力响应.试验结果表明,该基础整体振动的振型占主体地位,在机组工作转速范围内最大振动速度均方根值远小于3.8mm/s的限值,最大振动线位移中间平台部分测点超出0.20mm的限值,因而建议加强中间平台的振动控制.     

大型汽轮机组混合框架式基础结构模型试验模态分析

采用模型模态试验方法对汽轮发电机组框架式基础的振动特性进行了研究.根据相似理论建立了某电厂1000 MW汽轮发电机组框架式基础的10∶1试验模型,采用激振器激振的方法对该结构的动力特性进行了测试,采用模态分析技术并依据规范的要求对基础的振动情况进行了预测.通过试验结果与国内设计软件TGFP4.0数值计算结果的对比,表明理论分析模型的可行性.研究结果为汽轮发电机组框架式基础进行动力修正和优化设计提供了参考.     

基于惯容器的动力反共振隔振器隔振特性分析

基于一种新型惯性元件——惯容器,设计一种新型动力反共振隔振器,研究该隔振器的低频线谱隔振性能,为舰船动力设备的低频线谱隔振研究提供新思路和理论借鉴。考虑隔振基础的非刚性,建立了此种隔振器的动力学模型,分析了系统的动力学特性和振动传递特性,讨论了相关元件参数(弹簧刚度,阻尼系数,惯容值等)对隔振器隔振性能的影响。分析表明并联惯容器后可使隔振器的固有频率降低,使得隔振器具有更低的隔振频段;同时可形成一个反共振频率,当激振频率在该反共振频率附近时具有优良的隔振性能,从而实现良好的低频线谱隔振。     

汽轮发电机组弹簧隔振基础模型试验模态分析

采用随机激励法对某电厂的大型汽轮发电机组弹簧隔振基础1∶10模型的动力特性进行了模态分析,得到了结构的自振频率和振型.运用相似理论获得了原型的动力特性,并将试验结果与ANSYS有限元软件分析结果及STARDYNE动力计算结果进行比较,比较得到试验结果与两种数模分析结果吻合较好.     

三元件“惯容-弹簧”反共振隔振器隔振特性分析

为实现线谱隔振,本文在隔振器结构中引入双端点的惯容。根据新机电相似关系,类比电气系统"电容-电感"谐振条件,完备地构建出3型"惯容-弹簧"反共振隔振器结构,重点针对2型三元件"惯容-弹簧"反共振隔振器分析其隔振特性。结果表明:三元件"惯容-弹簧"反共振隔振器具有线谱和宽带双重隔振特性;与惯容并联的阻尼是全局阻尼,而与弹簧并联的阻尼是局部阻尼;质量比是反共振隔振设计的关键参数。三元件"惯容-弹簧"反共振隔振器为在被动系统上实现线谱和宽带一体化隔振提供一种有效技术途径。     

AP1000核电厂汽机基础结构选型的探讨

基于美国西屋公司AP1000设计控制文件的要求,以咸宁核电厂采用的三菱机型汽轮发电机组为例,建立常规框架式基础和弹簧隔振基础2种模型,分别进行动力分析与对比分析,对三菱机型汽轮发电机组采用弹簧隔振基础的可行性进行研究.分析比较结果显示,采用弹簧隔振基础竖向基频可远离机组的运行频率,基础的动力放大系数减小99%,基础的振幅减小50%,地震时转子加速度峰值减小75%.     

通讯抗震组合柜的动态测试与分析

本文对通讯抗震组合柜做了简单的实模态分析。试验中利用了1250频响分析仪AppleⅡ微型计算机以及激振与传感器等组成试验分析系统,对柜体结构进行了动态测试。试验中除求出导纳曲线外,还对奈奎斯特圆作了优化处理,求其最佳的各阶模态频率和阻尼比,并用此模态频率作为激振频率,从而求出各阶模态的主振型。     

组合式液弹隔振器传递特性分析及试验研究

液弹隔振器作用在直升机主传递通道上,能大幅降低旋翼传递到机身的振动载荷,是一种直接有效的隔振方式,在国外已被广泛研究并实现工程应用。根据动力反共振原理建立了组合式液弹隔振器模型,并基于广义Lagrange方程推导了其动力学方程。研究了液弹隔振器传递特性随参数的变化规律,并据此针对某民用直升机振动特性完成液弹隔振器主要参数设计。制作隔振器原理样件并开展组合式液弹隔振器传递特性试验,采用扫频方式考察液弹隔振器在不同激励频率及激振位移幅值下的位移传递率。结果表明,理论分析与试验结果具有较好的一致性,在3种激振幅值下,所设计的隔振器在反共振点仅有30%的位移传递率,表明组合式液弹隔振器具有较好隔振效率。理论分析显示液弹隔振器隔振效果受到多种设计参数的综合影响,针对特定隔振频率,需统筹完成隔振器参数设计。     

约束阻尼混凝土板在汽机基础中间平台中的应用

根据汽轮发电机组的运行经验,中间平台的振动经常明显大于顶板的振动,减小中间平台的振动是工业环境振动控制的一个新课题.为了使汽轮发电机基础中间平台的振动有较明显的改进,进行了新型吸能的阻尼材料与混凝土相结合的复合板——约束阻尼混凝土板的研究工作.通过振动及噪声的对比试验,得出约束阻尼混凝土板与普通板的模态阻尼比相比,其值的变化随频率的不同而不同;约束阻尼混凝土板的阻尼效果与板的振动型式有着密切的关系;阻尼层板和普通板相比,有一定的降噪效果,最高可降噪15dB.证明该技术对管道传递到平台上的振动及其激发的噪声可以起到减振降噪作用,为今后在动力基础工程中推广应用新型减振降噪材料进行了有益的尝试.     

玉环电厂1000MW超超临界汽轮发电机基础自振特性实测分析

对华能玉环电厂1000MW超超临界汽轮发电机基础进行了振动特性的试验研究.通过测试得到了该基础的结构动力特性,即自振频率、振型及阻尼比,分析了基础对今后机组运行的动力影响,为设计人员研究Sie-mens公司的汽机基础外形的设计特点提供了大量有价值的参数.     

车辆-钢轨-钢弹簧浮置板道床耦合系统振动特性分析

根据分析动力学原理,建立了列车-轨道结构耦合系统模型。采用ANSYS软件对系统进行了模态分析和谐响应分析,得到了系统的固有频率和振型。根据振动理论得到了地基反力和力传递率幅频特性曲线。以Sperling指标为依据,对乘车舒适度进行了评价分析。进一步研究了不同钢弹簧刚度和阻尼情况下,乘车舒适度和地基反力的变化规律。结果表明:钢弹簧刚度越大,乘车舒适性越好,传至地基的反力越大;钢弹簧阻尼越大,乘车舒适性越好,传至地基的反力也越小。     

锻锤隔振基础动力特性实例分析

为了解决锻锤工作时冲击振动对环境的危害,以带混凝土配重块的锻锤隔振基础为例,从工程应用角度出发,根据振动理论建立了两自由度锻锤隔振基础体系模型,运用线性加速度方法计算冲击振动作用下的基础振动响应.同时还针对力学模型中的质量、刚度和阻尼等动力参数进行优化分析,并运用有限元方法分析混凝土配重块的冲击应力分布状况.锻锤隔振基础优化后的动态参数为:质量比60～ 110,隔振频率2.5～4.0 Hz,阻尼比0.2～0.3.     

二层平台刚度对汽机基础结构动力特性的影响分析

汽机二层平台是基础结构的重要组成部分,其刚度大小对基础动力特性有着重要影响.本文以一简单基础为例,通过大型软件建立数值模型,研究二层平台刚度与基础结构的模态参数和振动幅值的关系,为工程设计人员提供有意义的参考.     

大型框架式汽机基础二层隔振平台耦合振动数值分析

以某工程1000 MW框架式汽机基础为例,运用大型有限元分析软件ANSYS建立该基础的数值模型,通过对不同方案的计算结果进行分析对比,来探讨二层隔振平台与基础耦合分析时对结构动力特性的影响.     

结构动力分析中的阻尼模型研究

阻尼是结构振动中的基本特性之一,是结构抗震分析中一个重要的因素．结构在不同振型的阻尼比会有所不同,这是因为在结构的阻尼耗能主要是摩擦耗能的情况下,摩擦耗能取决于楼层和楼层之间的相对位移,不同的振型所表达的楼层间的相对位移不一样,当然每个振型的阻尼比也会不一样,现行抗震规范把所有振型的阻尼比取为相同常数的做法不尽合理．探讨了在低幅值震动和强震中合理阻尼比的取值,通过其他各阶振型阻尼比与基本振型阻尼比的关系,提出了在结构动力时程分析中较为合适的瑞利阻尼模型以及推动阻尼研究需要解决的几个问题．     

聚氨酯-橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立起来的一种减振处理方法。本文以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备成用于抑制结构振动的聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出了隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯-橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行了对比分析。结果表明：隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼的层的处理面积,模型振动响应峰值降低了27%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果揭示出：在聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计在此之上能够进一步改善复合材料的阻尼性能。