考虑装配约束的航空发动机卡箍布局GWO优化

航空发动机卡箍与管路具有装配约束关系,其布置位置对管路走向和振动性能具有重要影响。提出一种基于改进灰狼算法（Gray Wolf Optimization, GWO）的发动机卡箍位置调整优化方法。该方法在已有管路-卡箍几何布局方案基础上,以调节管路-卡箍固有频率避过共振为主要优化目标,以管路避障、管路-卡箍满足装配约束等为约束条件,应用改进GWO算法对卡箍位置进行二次优化调整。为了不影响管路几何布局方案,建立基于管路投影线的卡箍位置优化空间。为提高计算效率,建立反映卡箍位置和管路固有频率的Kriging模型,代替耗时的有限元计算程序。为提高GWO的搜索性能,提出改进收敛因子的GWO算法。所提方法可在保证管路几何布局微调的前提下,对卡箍位置进行优化,且可保证管路与卡箍满足装配约束关系。最后通过测试函数算例和卡箍布置算例验证所提方法的有效性。     

航空发动机高温空气管路补偿及分析方法研究

航空发动机高温区的空气导管,作为外部管路系统的重要组成部分,在工作中既承受着空气压力、弯曲载荷,又承受温度变化和发动机振动引起的交变应力综合作用,工作条件十分恶劣,极易因管路与机匣的变形不协调,产生疲劳破坏.而且高温区温度变化和机匣线性膨胀引起的管路刚性固定处的热应力,会提高管路自身的应力集中和降低管路持久强度极限.因此,在管路设计中需要着重考虑,如何避免或降低机匣变形带来的附加载荷对管路的影响.     

8FS7制冷压缩机箱体强度分析

本文针对制冷压缩机因使用R22制冷剂代替R12所引起的强度问题,进行了压缩机箱体的强度分析,从实验和计算两方面证实了原压缩机的问题,提出了改进结构和提高强度的措施.     

饱和地基上铁路交通引起的地面振动分析

针对饱和地基上列车运行引起的地面振动问题,利用列车-轨道有限元模型计算得到轨道与路基间的相互作用力,经傅立叶变换后作为地面振动计算的激励荷载;在此基础上,结合由薄层法得到的饱和地基动力G reen函数,对饱和地基上列车行驶条件下所产生的地面振动进行了计算分析和振动评价.结果表明:列车车速在一定范围内对振动有较大影响;列车引起的地面振动在近轨道处基本能够满足住宅区振动标准.     

基于关联维数的不同压力下液压管路振动信号的非线性分析

关联维数可定量分析不同压力状况下液压管路的工作状态.详细讨论了不同压力下液压管路系统的振动信号中关联维数的计算方法,并通过实验进行了分析.实验结果表明,通过偏相关积分算法计算得到的指数维数(关联维数近似值),能表征不同压力变化下的液压管路振动信号的变化,当压力变大时维数逐渐增大.     

压缩机振动与辐射低噪声结构分析

针对某往复压缩机噪声偏高问题,采用虚拟预测技术对压缩机进行了低噪声结构分析研究。首先建立了由柔性机体、柔性曲轴和刚性连杆、活塞及飞轮组成的往复压缩机的多体动力学模型。通过动力学仿真求解得到传递给机体的各种激励载荷,再根据直接积分法法求解出压缩机机体的振动响应结果,仿真得到的机体部分测点结果与实验结果吻合较好。最后根据有限元动态结果来预测其机体表面辐射噪声,计算出机体的辐射声功率与实测结果相一致。     

轨道结构参数对地铁引起地面环境振动特性的影响分析

分别采用有限元和现场试验方法,研究了在短波不平顺条件下,轨道结构参数变化对地铁列车引起地面环境振动特性的影响。结果表明:地铁列车引起的地面环境振动总体上由波长为0.3~1.0 m的短波不平顺所引起,减小扣件刚度和增大轨枕质量可以分别在50~100 Hz和30~100 Hz范围内减小地面振动水平,减小道床支承刚度可在20~100 Hz范围内有效减小地面环境振动水平约13.5 dB,但会导致地面环境振动水平在某些频率上出现增大。     

基于SPA和SQPE的往复压缩机滑动轴承故障特征提取方法

往复压缩机滑动轴承在工作中会受到冲击、摩擦等多种因素的影响,其振动信号具有非线性、非平稳性的特点,从而导致其故障特征不明显,不利于特征提取。针对上述问题,提出一种新的基于平滑先验分析(SPA)和样本分位数排列熵(SQPE)的往复压缩机滑动轴承故障特征提取方法。首先,对滑动轴承振动信号进行SPA分解,得到振动信号的趋势项和去趋势项;然后,计算SPA分解后趋势项和去趋势项的SQPE值,结合两个分量信号的SQPE值构成往复压缩机滑动轴承特征向量;最后,将特征向量及对应的标签输入支持向量机(SVM)进行分类识别。通过实验验证,该方法可以有效提取往复压缩机滑动轴承故障特征,并实现轴承故障类型的准确区分。     

缓冲罐在往复泵长距离输送管道减振中的应用

分析往复泵原有管路振动原因,而国内还没有长距离强振幅振动管路分析的文献记载,结合改造管路的特点,提出增设缓冲罐的减振措施,解决了长距离输送管路的振动。装置投用半年,满足设计及操作工况。     

屋顶空调外机消声隔振措施研究

为对某办公楼屋顶空调压缩机引起楼板局部高频振荡问题进行改造,分别测试了振动发生区域压缩机振动特性和楼板动力特性,确定了振动源,发现目前使用的隔振器的隔振率为92%~99%,部分隔振器有待优化。通过测量改造,楼板振动量平均减少了3.73 mm/s2,噪声级降低了3~5d B,达到了国家标准对办公区域规定的噪声级要求。     

基于模态和谐响应分析的压缩机管系振动分析

往复式压缩机是工业领域里重要装置之一,振动的问题一直存在于往复式压缩机管系中,通过模态和谐响应分析后得到的结果可以进一步弄清楚结构的振动特性。对某油气田平台上往复式天然气压缩机管系振动问题,通过模态分析和谐响应分析的方法发现了管系的固有频率值与激发频率共振区相重合的问题,由此提出改变支撑位置、合理的添加支撑的方法,通过模拟以及现场实验数据得出管系固有频率值确有提高,有效减小振动的幅值,验证了该方法的可行性。     

Diagnosis and Treatment of the Vibration Fault of a Gas Turbine 6300kW

ＤｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅＶｉｂｒａｔｉｏｎＦａｕｌｔｏｆａＧａｓＴｕｒｂｉｎｅ６３００ｋＷＷＡＮＧＧｕａｎｇｍｉｎｇＬＩＢａｎｇｙｉＤＥＮＧＹｉｎｇＷＡＮＧＬｉ（汪光明）（李邦宜）（邓樱）（王莉）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＰｏｗｅｒ...     

制冷压缩机配管系统模态分析及振动特性

为了减小制冷压缩机运行过程中配管系统的振动,采用Pro/Engineer软件建立制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的三维实体模型,然后利用有限元分析软件ANSYS分别对配管系统和管道内部气柱进行结构模态分析和声学模态分析,得到配管系统和管道内部气柱的前6阶固有频率。计算结果表明：配管系统的4阶固有频率与压缩机激发频率非常接近,会发生共振;而管道内部气柱的固有频率不在共振区内,不会发生共振。基于此,研究了回气管长度、排气管长度和固定支撑数目对制冷压缩机配管系统振动的影响特性。模态分析结果表明：随着回气管和排气管长度的减小,制冷压缩机配管系统和管道内部气柱的各阶固有频率逐渐增大;当回气管长度设计取值合理时,配管系统和管道内部气柱的固有频率能够有效避开共振区,共振不会发生;随着排气管长度的减小或固定支撑数目的增加,配管系统的固有频率逐渐远离共振区,有利于避免共振发生,且设置2个固定支撑较为合理。模拟结果与文献试验比较吻合一致。     

基于非线性动态特性的轴承–转子系统振动分析

随着空气静压主轴在超精密加工过程中的广泛应用,对主轴的运动精度的要求不断提高,如何准确预测和提高主轴运动精度是十分必要的。基于空气静压轴承的非线性动态特性,研究空气静压主轴的振动特性和预测模型,探索非线性动态特性分析对主轴回转精度的影响。首先,对空气静压径向轴承的动态特性进行分析,建立气膜动态流动模型,采用扰动法求解模型得到轴承的非线性动刚度与动阻尼系数。将空气静压轴承内的气膜作为弹簧阻尼系统建立轴承–转子系统,并通过动力学分析建立了轴承–转子的动态振动模型。将轴承的非线性动态特性参数引入振动模型,结合MATLAB对模型进行求解,得出了空气静压主轴径向跳动误差曲线、偏转误差曲线和径向总振动误差曲线,并通过FFT数据处理对振动进行频域分析。通过对比分析得到非线性分析对空气静压主轴径向振动误差的影响。最后,搭建了空气静压主轴径向回转误差测量试验台,得到主轴实时回转误差信号,实现轴承–转子系统的振动动力学模型分析的实验验证。从空气静压径向轴承的动态分析可以看出,轴承的动刚度和动阻尼均呈非线性变化,随着偏心率的增加动刚度不断增加,而动阻尼不断减小。从轴承–转子系统的振动分析可以看出：1）非线性分析对主轴偏角振动误差有明显影响,而对径向跳动误差的影响不明显,说明非线性分析主要通过影响主轴的偏角误差从而影响径向总误差。2）定值分析时偏角误差的最大振幅基本稳定,而非线性分析时偏角误差的最大振幅存在一个增加过程并最终趋于稳定,并且非线性分析时最大振幅明显大于定值分析时的振幅。3）在供气开始一段时间内,非线性分析与定值分析下的径向总误差基本一致,但随着时间的增加,非线性分析下的最大振幅大于定值分析下的最大振幅,说明开始供气时非线性分析对径向跳动误差和偏角误差没有造成明显影响,当供气稳定时非线性的动刚度与动阻尼会对主轴转子振动幅度产生明显影响。4）从频域上看,非线性分析最大振幅处的共振频率为964 Hz,定值分析最大振幅处共振频率为986 Hz,非线性分析使最大振幅处的共振频率有所下降。5） 非线性分析和定值分析在频率高于1 500 Hz时,转子的振幅变化都很小,说明频率大于1 500 Hz之后,转子振动比较稳定,此时气膜的振动频率与固有频率不容易发生共振。空气静压主轴回转误差实验的结果表明,基于非线性分析所得的主轴径向回转误差的误差率比定值分析所得主轴径向回转误差的误差率降低了1.43%～6.54%。因此,将空气静压径向轴承内气膜作为弹簧阻尼系统施加于转子之上可以实现轴承–转子系统的耦合振动分析,轴承非线性动态特征参数的引入实现了轴承动态性能对主轴动态振动的影响,通过基于非线性动态特性的轴承–转子系统的振动分析可以更加准确地研究和预测空气静压主轴的径向振动误差。     

Theoretical and experimental study on non-linear vibration characteristic of gear transmission system

In order to investigate the vibration of gear transmission system with clearance, a vibratory test-bed of the gear transmission system was designed. The non-linear dynamic model of the system was presented, with consideration of the effects of nonlinear dynamic gear mesh excitation, flexible rotors and bearings. Integration method was used to investigate the non-linear dynamic response of the system. The results imply that when the mesh frequency is near the natural frequency of gear pair, it is the first primary resonance, the bifurcation appears, and the vibration becomes to be chaotic motion rapidly. When the speed is close to the natural frequency of the first-order bending vibration, it is the second primary resonance, the periodic motion changes to chaos by period doubling bifurcation. The vibratory measurement of test-bed of the gear transmission system was performed. Accelerometers were employed to measure the high frequency vibration. Experimental results show that the vibration acceleration of the gear transmission system includes mesh frequency and sideband. The numerical calculation results of low speed can be validated by experimental results basically. It means that the presented non-linear dynamic model of the gear transmission system is right.     

模拟范围对水电站机组支承结构动力特性的影响研究

对于水电站机组支承结构而言,模拟范围愈大,计算出的自振频率愈低.为了确定合理的模拟范围,根据工程实例,针对机组段之间分缝的坝后式厂房,分别从有限元计算和结构动力学推导两个方面分析了模拟范围对机组支承结构动力特性的计算结果的影响,指出常规模拟方式存在的问题和合理的结构模型应包括的范围.     

基于 Lanczos模态分析法的振动筛固有频率分析

文章利用 Lanczos迭代法求解复杂机械结构振动模态形式, 并运用 Lanczos迭代法建立了振动筛的有限元动力学模型,进而研究了固有特性,并求解了振动筛的振动模态,为振动筛结构动态特性求解方法提供了理论依据。获得了振型型图,可以发现筛体的前阶模态基本都为局部振动,容易发生弯曲破坏,所以在实际生产中要注意提高部件的抗弯强度,并确定了在正对称的第10阶中结构出现了共振现象,为确保在实际结构设计中要避免出现共振的危险段频率提供了可靠的技术参数。     

丁二烯气体压缩机运行故障分析及预防

分析了丁二烯气体双螺杆压缩机运行中转子的振动,咬合形成的原因,并采取了相应的对策,取得了良好的效果。     

将2V-6/8空压机改造成2V-6/8减振型空压机

本文分析了2V-6/8空压机的振动及振动产生之根源,并对机器的一、二阶往复惯性力和旋转惯性力进行了计算和平衡.为了对比一、二阶往复惯性力的影响,对只平衡一阶往复惯性力和全部平衡一、二阶往复惯性力后机器的振动分别进行了测定,将测定数值进行了烈度计算,并将其与原始条件下的烈度进行比较,从而肯定了平衡二阶往复慢性力的必要性,纠正了以往认为二阶往复惯性力很小不必考虑平衡的片面认识.该机在成为减振型以后,可望配以隔振垫等,成为移动式无基础空压机.     

基于Ansys的往复式压缩机出口管道振动分析与改造

对往复式压缩机出口管道存在的振动故障进行了分析,基于振动特性方程,利用Ansys参数化编程建立了复原现场的有限元数值模型,在此基础上进行了有限元模态分析和谐响应分析,得到了管系的前20阶固有频率和各激振倍频下的振动位移值。同时提出了修改系统刚度的振动控制方案,经计算验证发现,改造后管道固有频率有所提高,能有效避开原共振频率,并对改造后可能出现的共振倍频进行了谐响应分析,发现改造后管道系统振动能量趋于均匀,管系振幅明显降低。