曲轴弯曲疲劳试验圆角应变电测的误差

由于曲轴特殊的几何形状及较小的圆角尺寸,在曲轴弯曲疲劳试验中通过电测方法得到的圆角应变与真实应变峰值之间存在较大误差.采用模态叠加法的瞬态动力学计算得到了谐振式弯曲疲劳试验时曲轴圆角表面疲劳危险位置附近的弯曲正应变,并将其沿圆角周向的分布表示为一阶傅里叶级数的形式.基于计算得到的圆角应变分布规律,分析了应变电测法中以应...     

TBD234V6型柴油机曲轴的试验模态研究

曲轴有限元模型是进行轴系多体系统动力学分析的主要部件,而试验模态是对有限元模型进行检验、补充和修正的重要手段.为获取准确的结构响应信息,基于试验模态分析的基本理论,对TBD234V6型曲轴进行了自由条件下的试验模态分析,并通过模态判定准则(MAC)检验模态识别结果.     

基于应变-寿命理论的曲轴疲劳分析研究

基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对比表明:计算寿命大多数点落在了试验寿命3倍的分散带内。针对曲轴存在较高的淬火残余压应力的受力特点,对现有的计算模型进行了有针对性的修正,修正模型的计算结果基本都落在了试验数据2倍的分散带内。     

车用汽油机曲轴断裂分析与研究

某发动机全速全负荷试验中,曲轴发生断裂。为查找断裂原因,对曲轴弯曲疲劳试验过程进行仿真模拟,并根据实验结果标定疲劳分析影响参数。然后通过多体动力学仿真得到曲轴实际工作状态下的载荷历程,进行疲劳强度计算。同时还对曲轴断口进行分析。研究结果表明曲轴的最小安全系数满足设计要求,而曲轴断裂是由台架安装不当引起的。     

谐振式曲轴弯曲疲劳试验及其动力学仿真模拟分析研究

本文介绍了谐振式曲轴弯曲疲劳试验及其动力学仿真模拟分析研究,根据谐振式曲轴弯曲疲劳试验机的试验原理,对这一试验装置进行仿真模拟,实现试验与计算的相互印证,并探索、寻求采用仿真计算简化试验流程的可能性。     

柴油机多体动力学建模时曲轴有限元模型的验证与精度研究

以某型柴油机曲轴为研究对象,对其进行三维实体建模,并建立其有限元模型.在通过试验对曲轴自由模态分析模型修正的基础上,讨论曲轴约束模态分析时有限元的建模方法;在此基础上,通过曲轴的约束模态试验验证曲轴的约束模态分析模型,得到了柴油机多体动力学分析时精度较高的曲轴约束模态模型的建模方法.文中的建模方法提高了模型的精度和可信度,可应用于其它机械零部件.     

TC387型柴油机曲轴飞轮系统扭转应力动态试验与计算

本文介绍了TC387型柴油机曲轴飞轮系统的扭转模态试验,以及据此获得的它的动态特性,并在此基础上用有限元计算方法建立了可靠的数学模型.根据该机的热力计算示功图等,用上述有限元模型进行了动力响应计算,并在曲轴的主轴颈与连杆轴颈上各一点进行了动态扭转应力测量.测量结果为计算结果的量化提供了可靠的依据.     

风电机组混合塔架结构阻尼比的研究

混合塔架作为风电机组广泛应用的一种高塔架形式,其结构模态阻尼比精度对塔架载荷和成本有着重要影响。基于以材料阻尼比作为输入求解风电机组混合塔架结构阻尼比的有限元分析方法,计算出140 m混合塔架第1阶模态阻尼比为0.96%。为验证该方法的正确性,通过测量阻尼性能差异较大的有机玻璃单件、钢板单件的材料阻尼比,以及有机玻璃与钢板组件的模态阻尼比,以测量的材料阻尼比作为输入开展了有机玻璃与钢板组件模态阻尼比的有限元分析。有限元求解与试验测试的1阶模态阻尼比结果分别为0.570%和0.589%,两者相差3.33%。结果表明,以材料阻尼比作为输入计算混合塔架模态阻尼比的有限元分析方法是正确的。     

某型特种发动机传动系统的动力学计算分析

以某型特种发动机为研究对象,采用ADAMS软件建立了其传动系统的刚柔混合多体动力学模型,并对边界条件和相关计算进行设置。通过有限元模态分析和试验模态分析相结合,验证了曲轴柔性化处理的正确性。在该传动系统动力学特性的计算分析中考虑了齿轮啮合冲击力对主轴承受力的影响,得到了较为准确的动力学特性。     

多缸内燃机缸体瞬态动力分析

建立了某4缸内燃机缸体的有限元模型，运用完全矩阵法进行了缸体的模态分析及瞬态动力分析。分析中考虑了缸套所受的缸套-活塞间的润滑油膜力、曲轴主轴承处所受的油膜动压作用、燃烧室内气体压力的作用以及缸盖对缸体的作用力。缸套活塞间的油膜力通过求解平均雷诺方程得到。曲轴主轴承处所受的油膜力由主轴承油膜润滑与活塞-连杆-曲轴系统动力学的耦合分析得到。瞬态动力学分析表明：该型号的内燃机在工作过程中，缸体的受迫振动主要是弯曲振动及沿缸套轴向的伸缩振动。缸体的振动会对缸套-活塞间的油膜润滑产生很大影响。     

带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究

在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了雾化油滴喷液激振试验系统;同时,模拟常温环境下的叶片工作载荷,结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明：所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态;无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当,试验结果验证了理论计算方法的准确性;安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显,存在最优阻尼参数使减振效果最佳;根据叶片幅频响应曲线可以看出,缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强,出现叶片振动能量相互传递的现象。     

汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动问题研究综述

汽轮发电机组轴系由于存在质量不平衡和电磁扰动,在轴系中存在着弯曲振动,在发电机转子存在扭转振动,此前的研究工作大多将轴系的弯曲振动和扭转振动分别进行研究,但在工程实际的某些条件下,研究表明存在着弯扭耦合振动问题。对系统的弯扭耦合振动研究能对振动机理和运行规律有更为深入的认识和更为准确地反映机组的运行状态。总结了汽轮机组轴系弯扭耦合振动问题的研究现状,并对弯扭耦合的研究问题进行了展望。     

弯扭耦合的旋转机械轴系弯振特性的研究

随着旋转机械在役运行时间的增加,转子部分多数会有质量偏心现象出现。这使得转子轴系的扭转振动与弯曲振动的耦合作用明显增强。在已有耦合振动方程基础上,采用有限差分、Newmark积分法求得动力响应,以300 MW汽轮发电机组为研究对象,将其模化为多支承分布质量模型,采用FFT、STFT和wavelet多种方法分析它在简谐衰减、非同期并列两种典型工况激励下以及不同偏心函数、弯扭下的弯振特性。分析结果为研究旋转机械复杂转子系统耦合振动中弯振特性的定量、定性分析提供了依据。图24参7     

通道中串列倒转柔性体的运动与传热

为研究柔性结构运动对通道换热性能的影响,采用任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)法,对通道中串列布置的倒转柔性体进行数值模拟。研究不同长宽比的柔性体在抗弯刚度系数相同时的拍动状态、流场特性以及对通道换热性能的影响。结果表明：随抗弯刚度系数变化柔性体存在稳定模式、大幅度拍动模式和偏转拍动模式3种运动模式;随抗弯刚度系数减小,小长宽比柔性体的拍动状态变化具有滞后性;大长宽比柔性体在净换热量提升上更有优势,在合理的机械能损失范围内拥有更高的热效率系数,相较小长宽比通道,平均净换热量提高了3.87倍,最高热效率系数可达1.3;在实际工程应用中,应采用大长宽比并处于大幅度拍动模式下才能有效提升通道内传热性能。     

汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究

汽轮机在频繁启停时,蒸汽参数剧烈变化,引起汽轮机部件内部温度分布剧烈变化,从而产生较大的转子热变形和热振动.在考虑了材料随温度变化的基础上,采用有限元法,利用热-结构-动力学耦合理论,研究了径向温差、不平衡、热弯曲以及不平衡和热弯曲联合作用对转子-轴承系统热振动特性的影响,找出了影响热振动特性的敏感参数.计算结果表明,热弯曲的产生改变了转子系统的振动特性,在转子系统的设计中应当充分考虑热弯曲的影响.     

弯曲振动减振器对扭—弯减振器扭振减振性能的影响研究

本建立了扭－弯减振器的理论模型，推导了发动机安装扭－弯减振器后轴承系扭振的振幅表达式，研究了该类减振器的基本振动特性，从理论上探讨了弯曲捱劝减振器参数对扭－弯减振器扭振减振性能的影响。     

谐振式曲轴疲劳试验中的失效判定

对于谐振式曲轴弯曲疲劳试验,由于曲轴裂纹、振动系统刚度以及系统响应加速度之间在力学关系上的相互关联,因此可根据谐振系统的振动状态较有效地对裂纹状态进行评估。通过对带裂纹试件正反两个方向上弯曲刚度的分析,结合试验数据研究了谐振系统响应加速度实测波形与裂纹深度之间的动态变化关系;提出了根据实测加速度波形的正、负峰值的非对称特性来定量评估裂纹和进行失效判定的方法。     

船用分扭人字齿轮传动系统振动能量与疲劳寿命研究

为了分析齿轮传动系统引起噪声的原因,实现依据疲劳寿命对传动系统的振动进行控制,建立齿轮系统中振动能量与疲劳寿命的关系。针对船用分扭人字齿轮传动系统,运用集中参数法建立了分扭传动系统的弯扭轴耦合振动的动力学模型和方程,考虑齿轮静态综合传动误差、安装制造误差和时变啮合刚度等因素,采用数值积分法计算了不同输入转速和输入功率下系统振动能量和齿轮疲劳寿命,对振动能量和齿轮疲劳寿命数据进行了分析处理,获得了传动系统的疲劳寿命随振动能量的变化规律。结果表明：随着振动能量的增加,齿轮的疲劳寿命呈指数型急剧下降;分扭级的振动能量与疲劳寿命明显小于并车级的振动能量与疲劳寿命。     

Thermo-hygro-mechanical bending and vibration of functionally graded material microbeams with microporosity defect

In this study, the thermo-hygro-mechanical bending and vibration of functionally graded material (FGM) microbeams with microporosity defect are investigated. The mathematical model of the system is developed by using the sinusoidal beam theory and the modified couple stress theory. Based on Hamilton’s principle, the governing equations and boundary conditions of imperfect FGM microbeams are derived. Then, Navier’s method is utilized to calculate the deflections and natural frequencies of the system. Analytical results are presented to illustrate the effects of the microporosity volume fraction, the microporosity distribution type, the power-law index, the temperature and the moisture on the static bending and free vibration of imperfect FGM microbeams.     

摩托车振动舒适性测试系统搭建及应用

针对测试设备市场上还没有专门针对摩托车振动舒适性试验测试系统的状况,依据摩托车振动舒适性试验方法对设备的要求,搭建了专门用于摩托车振动舒适性客观评价试验的测试系统。主要包括加速度传感器、数据采集器、GPS测速仪等设备。试验应用表明,该测试系统结果正确,满足试验方法要求。该测试系统为开展摩托车振动舒适性客观评价奠定了基础,同时也能被用于一般振动试验分析。