有侧支撑直立设备的计算及程序

概述有侧支撑直立设备(如框架内塔)的计算比较复杂,尤其是对其自振特性(如自振周期)的分析,目前,一般将其简化为按悬臂梁模型作计算,误差不小。对较大直径且较高的有侧支撑直立设备的抗震分析更觉困难,故往往只能对这类设备作保守设计,这不仅影响设备本身的设计,由于支座反力和设备任意截面处计算荷载的不准确,亦影响框架及设备附件(如设备法兰)的设计。应用电子计算机,可将有侧支撑直立设备很逼近地简化为有集中重量的非等直弹性支座连续梁,进行振动反应计算和内力分析,直至完     

用传递矩阵法求直立塔设备的自振周期及主振型

前言直立塔设备的自振周期及主振型是直立塔设备动力学分析的重要参数,近年来,国内不少学者对这些参数的精确计算进行了有益的探讨。本文采用的传递矩阵法是在Myklested-Prohl方法的基础上加以发展的。该方法首先由N.O.Myklested和M.A.Prohl分别在研究飞机机翼振动和转轴临界转速的工作中提出,此后,Folk Fuhrke Pesdel等人对该方法加以发展,亦称之为传递矩阵法。本文推导了利用传递矩阵法计算直立塔设备自振周期和主振型的计算公式,并通过实例进行了计算和讨论。文中计算工作由APPLEI微机完成,程序采用BASIC语言编写。     

计算塔设备自振频率的有限单元法

利用梁弯曲振动的有限单元法，编制了ＦＯＲＴＲＡＮ有限元计算程序，用以计算结构载荷分布、约束条件复杂的等截面、变截面直立塔设备诸振型的自振频率。计算结果与ＧＢ１５０－９８《钢制压力容器》中计算公式所得计算结构及实验数据比较，证明本方法有较高的计算精度，且比现有公式有更广泛的应用范围。     

壁厚对塔的固有频率的影响

根据塔的连续条件,利用传递矩阵求解塔的振动方程,得到了塔设备固有频率的和不平衡响应振幅的计算方法,讨论了不同的设计参数对塔固有频率的影响。并将此方法应用在实际中。     

基于ANSYS真空平板玻璃的动力学模态分析

利用大型有限元分析软件ANSYS对真空平板玻璃结构进行模态分析,按照真空玻璃国家标准,建立1000mm×1000mm真空平板玻璃模型,在ANSYS中设置材料属性及边界条件进行模态分析,在0～100000Hz频率范围内求解其1～10阶整体结构的固有频率及振型。另外,对相同尺寸下普通玻璃及中空玻璃模型进行模态分析,与真空平板玻璃固有频率及振型加以对比。结果表明:与普通平板玻璃及中空玻璃相比,真空平板玻璃每一阶固有频率最大,并且变形最小。说明真空平板玻璃刚度性能优先于普通玻璃及中空玻璃。为其整体设计及其制造提供了科学的依据,将有效预估结构的振动特性。     

排塔自振特性的有限元分析与实验研究

本文对工业中的排塔的自振特性进行了有限元分析,并通过排塔模型实验对有限元计算结果进行了验证。通过实验与计算结果分析,提出了计算排塔平面内振动一阶自振频率的简化公式。     

轿车轮胎的固有频率及振型的研究

用加速度计测量悬置轿胎的固有频率和振型，得知斜交轮胎与子午线轮胎两者的固有频率和振型不相同的。不同气压，不同轮胎规格对其固有频率有影响。经实测证明轿车斜交胎也具有多于两个的固有频率及振型。用实测得到的不与地面接触的轮胎固有频率，可用于计算与地面接触的轮胎固有频率。由于斜交轮胎与子午线轮胎的振动特性及固有频率的不同，子午线轮胎在较低速度下的行驶舒适性不如斜交轮胎，故原为斜交轮胎设计的车辆换装子午线轮     

高速卧螺离心机动力性能优化

对高速卧螺离心机螺旋-转鼓双转子结构做适当简化,在ANSYS有限元平台上建立有限元模型,计算得到双转子结构的临界转速及其振型。通过分析双转子固有频率随转速的变化,得出陀螺力矩对双转子固有频率的影响很小;通过分析双转子的一阶临界转速与二阶临界转速对应的振型,提出了减小差速器的质量和外伸长度来提高系统的一阶临界转速,增加小端主轴承的刚度来提高二阶临界转速。     

高塔设备的风荷载计算及地基基础的贡献

本文以笔者提出的局部虚功方程式的约束边界法为理论依据,建立高塔设备的约束悬臂梁模型和总体方程式,求解它的周期、振型和风荷载作用下的内力和变位。本法适用于任意变刚度、任意质量分布、底部为弹性嵌固(包含固定端)的石油化工高塔设备的静力和动力计算。当我们把塔与地基基础考虑成为一个体系时得到了与传统分析方法有明显不一样的结果,尤其是座落在较为软弱地基上的高塔,地基基础对它的静力和动力分析的贡献是很显著的,这一点应引起设备工程师的注意。笔者为本课题的求解,开发出程序TTSDC-1在PC-1500运算。     

排塔自振特性的有限元分析与实验研究

本文对工业中的排塔的自振特性进行了有限元分析，并通过排塔模型实验对有限元计算结果进行了验证。通过实验与计算结果分析，提出了计算排塔平面内振动一阶自动振率的简化公式。     

声频法测定材料弹性模量的研究

针对悬臂粱结构,采用麦克风、声卡、计算机及Adobe Audition 3.0软件构成的非接触式声学测试分析系统,通过瞬态冲击使试件产生振动,经计算机声卡和信号处理软件测试声压信号,然后根据悬臂梁固有频率理论公式,计算得到尼龙棒的弹性模量,并进行了有限元逆分析验证.该系统具有结构简单、操作方便、价格低廉、测试精度高等优点.     

65台框架支承式塔设备自振周期的实测与分析

对６５台框架塔的自振周期和振型进行实测,发现基本振型与落地塔不同,塔体呈弯曲变形而框架部分呈剪切变形。根据实测自振周期进行数理统计分析提出自振周期经验公式。并用哈密顿原理,推导出计算振型的理论公式可供设计应用。     

Using drum chutes in coke preparation

The use of a drum chute instead of the regular chute is proposed in coke sorting prior to classification. A method of calculating the optimal drum dimensions is outlined. The drum’s inclination is plotted as a function of the required number of drum rotations to which the coke is subjected. A simplified method is considered for determining the number of drum rotations to which the coke must be subjected in order to meet specified quality requirements.     

Self‐adaptive piezoelectric ceramic vibration system based on asymmetric piezoelectric cantilever for energy harvesting

Micropower energy harvesting is one of key technologies for the micromation and practical development of wireless sensor and communication node networks. A self‐adaptive piezoelectric vibration system based on modified homogeneous strain asymmetric PZT piezoelectric ceramic cantilever beam for the micropower energy harvesting was designed and prepared. A vertical cantilever was designed at the first time to obtain the homogeneous state of stress which can largely increase the power output and energy harvesting efficiency of piezoelectric cantilevers. In order to achieve the self‐adaptive vibration, the asymmetric structure was adopted. Asymmetric cantilevers moved horizontally and changed the length of main cantilevers when affected by the variation in external frequency excitation, thus, the switching of resonant frequency was archived automatically without dissipating additional energy.     

基于光纤布拉格光栅的复合材料振动性能研究与损伤监测

采用光纤布拉格光栅(FBG)对碳纤维增强复合材料(CFRP)的振动性能和损伤类型进行研究。采用落球击打碳纤维增强复合材料悬臂梁自由端,使复合材料悬臂梁产生谐振。通过测量复合材料悬臂梁的谐振频率,计算其阻尼损耗因子,得到无损伤碳纤维复合材料的振动性能。在此基础上,对碳纤维增强复合材料人为引入损伤,利用FBG测量其损伤状态下的谐振频率,依据谐振频率分析判断损伤类型。研究结果可对碳纤维增强复合材料的振动性能研究和损伤监测提供参考。     

往复压缩机管道系统振动计算方法的研究

以波动方程和振型向量方程的基本理论为基础,对复杂管系进行模拟分析得到管道内气柱和结构的前六阶固有频率和振型,并判断管系是否共振,进而识别产生振动的原因。这种计算方法将复杂管道作为整体来研究,能为管系的动态设计和减振提供理论依据。     

Re-evaluation of Adhesive Fracture Energy

A model to evaluate the Energy Release Rate (ERR) of adhesives using the Double Cantilever Beam (DCB) specimen is described. The model accounts for the adhesive bond thickness and its material properties. The analysis, considered as an improvement to the built-in cantilever beam model, treats the adherend as a finite beam which is partly free and partly supported by an elastic foundation and the adhesive bond as a thin strip under prescribed displacement. The results show significant effect of the adhesive parameters on the total ERR and that the built-in cantilever model underestimates the ERR. In general, the contribution of the adhesive bond to the ERR increases for softer adhesives, shorter cracks and thicker bonds.     

Vibration and Damping Characteristics of a Beam with a Partially Sandwiched Viscoelastic Layer

The purpose of this study is to verify the vibration and damping characteristics of a partially-layered elastic-viscoelastic-elastic structure both theoretically and experimentally.

The fourth-order differential equations of motion are derived for the transverse vibration of a three-layered sandwich beam with a viscoelastic (or adhesive) core layer. The transverse displacements of the constraining layer and the base beam are assumed to have different parameters. Both the transverse normal strain and the longitudinal shear strain of the viscoelastic core layer are included in the equations of motion. The solution to the resulting equations is obtained by solving a boundary value problem.

Numerical analysis of the equations and experimental measurements is illustrated by a cantilever beam in transverse vibration.

The vibration and damping effects of completely and partially covered beams are investigated and the effect of the position changes of partial coverage is intensively analyzed.     

低压条件下大型焦炭塔系统几个设计问题的探讨

延迟焦化是目前国内、外渣油加工的重要手段之一,近几年其加工能力增长较快,随着一些新技术应用,焦炭塔系统运行的可靠性得以提升。笔者重点介绍焦炭塔本体设计的注意点及其系统新技术的应用情况,包含焦炭塔本体设计、焦炭塔阀门安全联锁控制系统、自动闸板式顶（底）盖机、水力除焦系统新技术的应用等。