抽水蓄能电站地下厂房结构振动反应分析

为分析抽水蓄能电站地下厂房结构在干湿模态下的振动特性,建立某抽水蓄能电站地下厂房的动力分析模型,基于强耦合方法,将声场理论运用到有限元计算中,计算厂房整体结构在考虑尾水管流体作用后的湿模态,并与厂房的干模态进行比较,通过计算得到尾水管内流体对厂房各关键部位自振频率的影响;通过水力脉动试验,获得该抽蓄电站流道的脉动压力的荷载特性;通过谐响应计算,计算了干、湿模态下水力脉动对厂房的影响。结果表明,由于水体阻尼作用,厂房及各关键部位的各阶振动频率均有所减小,在对厂房进行振动分析时水体的作用不能忽略;抽蓄电站尾水管内水力脉动的频率和幅值与活动导叶的开度有关,频率变化范围为0～26.70Hz,呈"V"型分布;厂房在尾水管流体脉动压力作用下频率响应都很小,且随着水力脉动频率的变化而变化。研究成果可为抽水蓄能电站地下厂房振动问题研究提供参考。     

某抽水蓄能电站地下厂房模态与谐响应分析

为研究某抽水蓄能电站地下厂房自振特性及其在转动部件不平衡激力与流道动静干涉载荷作用下的振动特性,以5～8号机组所在地下厂房段下部结构作为研究对象,建立其模态与谐响应联合分析模型,得到地下厂房前18阶模态频率及其对应载荷下结构动力响应特性.结果表明:厂房整体结构前18阶模态频率相较于转轮转动频率、动静干涉频率及其二倍频有...     

基于振动特性的高温管线蠕变损伤的识别

以高温主蒸汽管线为例,应用有限元方法分析了大型高温管系在实际工况下的应力情况、蠕变损伤特点以及基于振动特性的损伤识别.以典型弯管为例,分析了在不同损伤情况下高温管道的振动模态变化特性.结果表明:在微小损伤的条件下,高温直管/弯管的频率变化较小,考虑到实际测量噪声的影响,单纯从结构的固有频率变化来识别微小的损伤是比较困难的;通过分析冲击响应的变化可以判断是否已经出现损伤,尤其是在损伤大于30%时,弯管对冲击响应的变化非常明显.     

高速透平膨胀机叶轮动力学模态的有限元分析

基于有限元方法建立了叶轮的动力方程和N阶自由度系统的自由振动微分方程,并对方程中非线性初应力刚度矩阵进行了线性简化;应用Ansys有限元软件对透平膨胀机工作状态下的闭式叶轮和半开式叶轮分别进行了带有预应力结构的模态分析,得到了其在惯性力作用下的振动特性和振动形式;同时对不同转速下闭式叶轮的模态进行了计算分析.结果表明:叶轮离心力的刚化作用对振动频率的影响较为显著;由于离心力的刚化作用,叶轮的固有频率比静频时有所提高;随着转速的提高,叶轮的振动频率也随之加快.     

宜兴抽水蓄能电站地下厂房结构振动响应分析

通过建立宜兴抽水蓄能电站地下厂房三维有限元模型对厂房整体结构进行了模态分析和共振复核,采用谐响应动力分析法及时间历程响应分析法分别计算了厂房结构在各种机组动荷载作用下的振动响应及从正常运行工况向飞逸工况过渡过程中的振动响应,并根据国内外有关规程提出了振动评价标准.研究结果表明,厂房结构共振的可能性较小,振动响应均在允许范围内.     

深层隧道竖井流激振动响应分析

针对某深隧工程中竖井结构因受水流脉动压力产生的流激振动响应问题,采用物理模型-数值计算联合方法构建竖井消能工三维有限元模型,通过对竖井消能工的流固耦合有限元计算,得出竖井消能工在不同流量工况下的自振特性,将试验测得脉动压力进行频谱分析得到优势频率,并与自振特性进行对比分析;采用随机振动法算出水流脉动压力作用下的动力响应,通过对比不同厚度的消能工台阶动力响应结果确定最优尺寸。结果表明,推荐方案竖井体型与水流发生共振的可能性不大,且振动量微小,因此从经济角度可考虑适当减小消能工台阶厚度。     

强阵风条件下风电机组钢-混凝土塔架瞬态响应分析

以陆地某5 MW大型风力机钢-混凝土组合塔架为研究对象,参考GL2010风力发电机塔架设计规范,对塔架的瞬态响应进行分析。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型;采用Block Lanczos法对塔架进行了模态分析,得到了塔架前六阶固有频率和振型;通过模态叠加法求解,得到了恒定风速下塔架结构的稳态动响应与主要频率成分;分析了在瞬时强阵风作用下,塔架结构承载的变化规律与瞬态位移动响应时域历程;研究发现,在强阵风的作用下塔架横向振动会产生大幅波动,最大增加188.09%,在塔架结构设计时应给予一定的重视。     

某四缸柴油机龙门式气缸体动力响应分析

建立了某四缸龙门式柴油机气缸体的有限元分析模型,从某四缸龙门式柴油机气缸体的结构动态特性和振动响应进行分析,采用模态试验对有限元模型进行修正,通过有限元、多体动力学手段研究柴油机在额定工况下,以气缸燃气压力、活塞侧压力和主轴承作用力为主要因素,确定了柴油机所受的激励力,利用模态叠加法对柴油机进行了动态响应分析计算,得出了额定载荷下的整机振动烈度,并与整机振动烈度的实测值进行比较,验证了模型的正确性。     

某四缸柴油机龙门式气缸体动力响应分析

建立了某四缸龙门式柴油机气缸体的有限元分析模型,从某四缸龙门式柴油机气缸体的结构动态特性和振动响应进行分析,采用模态试验对有限元模型进行修正,通过有限元、多体动力学手段研究柴油机在额定工况下,以气缸燃气压力、活塞侧压力和主轴承作用力为主要因素,确定了柴油机所受的激励力,利用模态叠加法对柴油机进行了动态响应分析计算,得出了额定载荷下的整机振动烈度,并与整机振动烈度的实测值进行比较,验证了模型的正确性。     

A236末级叶片的模态分析试验

一、引言现代工程技术和结构工艺的飞速发展,使得准确而迅速地分析、预测结构的动态性能变得日益重要。在汽轮机行业中,各种部件的振动特性分析也越来越受到重视。实验模态分析技术为结构振动分析提供了极为有效的手段和方法。实验模态分析是把实验和理论分析紧密结合起来,通过传递函数的实测,识别出结构振动的模态参数。本试验采用锤击法对三十万千瓦机组给水泵汽轮机(型号A236)末级叶片(叶高255mm)进行模态分析,试验结果表明:试验方法是可行的,得出的振型也是正确的。     

小型水平轴风力机叶片的振动性能的研究

利用振动与噪声测试和分析系统，对小型300W叶片进行实验模态分析。使用BSWA VS302 USB双通道声学振动分析仪对输入和响应信号进行测量和参数辨识，再通过ME’scope VES软件分析来获得叶片的模态特性参数，可以为今后叶片优化设计提供参考。     

溢流面板坝泄槽流激振动特性研究

针对溢流面板坝泄槽流激振动性能复杂的特征,基于ABAQUS建立了某溢流面板堆石坝的三维仿真模型,通过Matlab自编程序构造脉动压强时域激励荷载,采用时域分析法分析了不同流速条件流激振动作用下系统的模态和关键部位的应力应变情况。结果表明,在流激振动作用下,泄槽流速对溢流面板坝系统模态及泄槽底板接缝处的变形和关键部位的拉应力影响较大,特别是当流速大于40m/s时,系统基频下降速率较快,坝料弹模及泄槽板厚对系统基频影响较大,容易受水流激励影响诱发共振破坏,同时变形及拉应力明显增大,容易导致底板结构振动破坏,可通过提高坝料弹模及增大泄槽板厚来增强系统结构抵抗流激振动作用的稳定性。研究成果可为同类坝型泄流状态的安全评估及施工设计提供指导。     

南水北调双槽渡槽结构动力特性有限元分析

为研究大型双槽渡槽的动力特性,采用通用有限元软件SAP2000对南水北调中线工程中的老张庄渡槽整体结构建立空间有限元分析模型,采用模态分析方法分析计算了渡槽墩体前12阶的自振频率与振动模态,得到了渡槽在3 m设计水深和无水2种工况下的振动特性,整个过程和结果均达到了预期效果,为大型双槽渡槽结构的抗震分析提供了参考依据.     

考虑库水可压缩性的重力坝地震响应分析

以丰满重力坝重建工程为例,采用ANSYS-FSI流固耦合方法,考虑库水可压缩性对重力坝动力特性的影响,建立了丰满重力坝代表性坝段的坝体—库水—地基模型,分析了丰满重力坝的自振特性及其在地震作用下的动力时程响应。结果表明,考虑库水可压缩性能显著影响重力坝坝体的自振频率,与空库时相比坝体基频降低约16%,且随自振阶数增加,自振频率相对降低越多;与附加质量模型相比,该模型在设计地震荷载作用下能得到更加合理的坝体位移和应力,为丰满重力坝的抗震性能安全评价提供了有限元分析参考。     

空调压缩机配管空间结构振动特性分析

为防止配管共振对空调系统结构造成破坏,针对某空调压缩机配管结构建立动力学分析模型,采用有限元方法对其进行模态分析,获取前14阶配管结构的固有频率以及振型,结果表明原始配管(管径为6 mm、壁厚为0. 8 mm)第4、5阶固有频率与压缩机激励频率最接近,极易发生共振。随着管径及壁厚的增加,配管的固有频率与压缩机激励频率的差值均呈现增大趋势,以此为依据确定出准确的配管模型。然后对配管模型进行流体动力学计算,提取流体对管道内壁面的压力,并将提取的压力加载到管道内壁面上进行流固耦合振动分析,确定结构真实振动响应以及应力分布,据此提出空调配管结构设计建议。     

基于改进HHT算法的电力系统低频振荡模态辨识研究

针对电力系统低频振荡问题,在运用阻尼转矩对单机无穷大系统分析低频振荡机理与特点的基础上,对低频振荡经验模态分解时存在的端点效应问题进行了理论分析与改进,提出了一种基于端点优化对称延拓法的有效改进EMD分解边界效应的HHT算法对电力系统低频振荡进行辨识。通过对测试信号进行仿真,同时也利用广域FNET监测系统的测试结果进行低频振荡参数辨识及抑制实验,研究了该算法在模式辨识方面的有效性和准确性。仿真和实验表明,基于改进HHT算法的低频振荡辨识方法能快速高精度地辨识出振荡模态信息,并能有效指导电力系统稳定器PSS的配置及参数设计,从而维持电力系统的安全与稳定。     

水电站厂房楼板自振特性研究

为分析某坝后式水电站厂房结构自振特性,开展现场模态试验和有限元数值模拟计算,并对比两种方法的差异性,同时探讨了厂房剧烈振动原因。结果表明,针对振动突出的局部区域,两种方法自振频率及振型基本一致,可认为数值计算结果真实可靠;数值计算中,除直接对结构整体进行模态计算和谐响应动力复核外,还可针对研究重点进行局部模态分析,以避免因整体计算而产生的频率及振型的掩盖现象。     

风力机桨叶的三维建模与动力学特性有限元计算

以结构动力学基本方程为理论基础,将桨叶看成是根部完全固定的悬臂结构,建立了桨叶运动的物理模型和数学模型。以15 kW风力机桨叶为例,在AutoCAD软件中建立风力机桨叶实体模型,并应用国际通用的大型有限元分析软件ALGOR对桨叶在零转速下的振动模态和不同转速下的振动模态进行了计算与分析,分别算出其前5阶的固有频率和振型。对风力机桨叶的频率谱响应进行了分析,得到了激振力作用下叶片的振动位移与应力分布。     

大型平面钢闸门流激振动模型试验与数值模拟

针对大型平面钢闸门的流激振动问题,制作了大型平面钢闸门的水工模型,通过水力学试验研究了闸门脉动压力特性;并制作弹性相似模型,采用试验模态分析法研究闸门的结构动特性、运用三维有限元数值模拟手段计算闸门的自振特性.对比发现,闸门自振频率的计算值与试验值非常接近,振型完全一致,通过数值计算可考察流固耦合效应对闸门动特性的影响.基于水力学试验采用动力时程方法计算了闸门流激振动响应,评价了闸门的抗振安全,可为闸门结构的优化设计提供依据.     

基于实测的塔式太阳能定日镜动力特性分析

对某塔式太阳能热发电站定日镜结构的动力特性采用数值模拟和现场实测两种方法进行比较研究。基于有限元理论建立相应的有限元模型,通过模态分析获得结构主要的频率和振型参数并和现场实测结果进行比较。对比分析结果表明:定日镜结构的频率分布较为密集,阻尼比均较小,若干阶模态具有对称或反对称性特征;受现场条件限制,现场模态测试只能识别部分模态,导致部分模态的缺失;同时,数值模拟结果和现场实测结果吻合较好,表明所建立的有限元模型适合,可为后续定日镜抗风研究提供依据。