基于周期性激励的采煤机机电液截割传动系统特性分析

根据采煤机机电液截割传动系统的结构特点,考虑柱塞泵的流量脉动和齿轮传动系统的时变刚度,建立了包括泵和齿轮在内的传动系统机电液耦合模型。以流量脉动作为齿轮传动系统外部激励,以时变啮合刚度作为齿轮传动系统内部激励,基于内外部激励对采煤机机电液截割传动系统进行特性分析。结果表明:泵流量脉动对齿轮系统振动与动力学特性都有影响,且流量脉动作为外部激励是影响齿轮系统动力学特性的主要因素;考虑泵流量脉动后,马达输出呈现转矩脉动,截割传动系统总效率下降。     

负载谐波诱发轧机主传动机电耦合扭振仿真研究

现场测试发现:轧机在轧制过程中由于负载谐波频率与轧机机械传动系统固有频率接近时使得主传动系统发生强烈扭振。该文结合现场参数,通过计算机仿真,得出负载谐波力矩会引发电机转速振荡,而在机电耦合作用下电机转速振荡会激发电机输出相同频率的电磁力矩,当含有与机械系统固有频率相接近频率的谐波力矩和电磁力矩作用在轧机主传动系统两端时,主传动系统将会出现强烈的扭振。仿真结果验证了存在这种振动,为抑振措施提供理论基础。     

离心泵隔舌对流体激振力的影响研究

为了研究隔舌厚度对离心泵压力脉动的影响规律,本文采用基于RNG k-ε模型封闭的Reynold平均方程和滑移网格技术对三维非定常流进行了数值模拟,得到了内部流场特性及泵的压力脉动情况,并对其进行了频域分析。计算结果表明：在设计工况下,叶轮受到的激振力与叶轮和隔舌的压力脉动有关；激振力的频率主要成分是叶片通过隔舌的频率；流体激振力的幅值随着隔舌厚度的增加而增加。     

高速离心泵隔舌对流体激振力的影响研究

为了研究隔舌厚度对高速离心泵压力脉动的影响规律,采用基于RNG k-ε型封闭的Reynold平均方程和滑移网格技术对三维非定常流进行了数值模拟,得到了内部流场特性及泵的压力脉动情况,并对其进行了频域分析.计算结果表明:在设计工况下,叶轮受到的激振力与叶轮和隔舌的压力脉动有关;激振力的频率主要成分是叶片通过隔舌的频率;流体激振力的幅值随着隔舌厚度的增加而增加.     

泵喷分布式脉动压力激励下泵喷艇体耦合系统振动声辐射

针对suboff艇后泵喷推进器分布式脉动压力激励下的泵喷-轴系-艇体耦合系统振动声辐射响应计算和特性分析开展研究。建立计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)模型利用剪切应力输运(shear stress transfer, SST)k-ω模型进行suboff艇后泵喷推进器表面脉动压力的计算,利用耦合有限元法(finite element method, FEM)建立泵喷-轴系-艇体耦合系统动力学模型,结合自编径向基函数插值程序获得表面脉动压力在泵喷结构湿表面的空间分布,利用边界元法(boundary element method, BEM)计算泵喷-轴系-艇体耦合系统的声辐射特性。对泵喷-轴系-艇体的耦合模态特性、传递力、辐射声功率和指向性等开展分析。结果表明:声辐射以转子表面脉动压力的贡献为主;二阶轴频以上,纵向脉动压力的贡献占优;泵喷激励下,振动声辐射主要特征频率包括激励力特征线谱、艇体的纵振模态、转子同相振动模态(呼吸模态)、转子-轴系一阶纵振模态等;导管和定子脉动压力激励下振动声辐射响应峰值出现在叶频(blade passing frequency, BPF)和2倍叶频处,量级和转子表面脉动压力激励处于同一量级,但其和转子表面脉动压力共同作用时,由于相位相互抵消,响应幅值并没有显著增大。研究结果可为泵喷-轴系-艇体耦合系统振动声辐射的控制提供指导。     

流体激励诱发轴流泵结构振动计算方法

泵内非定常压力脉动会引发泵体的结构振动,而由压力脉动引发结构振动的计算方法是一个值得研究的问题。通过有限元分析软件对某台立式轴流泵内流体压力脉动引发的结构振动响应进行了仿真计算。将数据处理后与试验值进行了对比,并对该方法准确性和可行性进行了分析。结果表明:该计算方法可以用于已知压力脉动情况下叶频振动加速度的预估,若增加采样点个数,采样频率提高,可以提高叶频高次谐波频率的识别能力。     

液压系统的共振现象及其处理

液压系统的共振现象及其处理陈奎生（武汉钢铁学院）在液压系统中，当管网的固有频率与泵源的脉动频率（或倍频）及溢流阀的谐振频率接近时，系统可能会出现共振现象，结果导致压力急剧波动，溢流阀产生强烈的振动、撞击、哨叫声、甚至发生破坏性后果。在此笔者根据调试实...     

1420冷连轧机的动态特性及颤振分析

冷连轧的颤振现象是世界各国普遍关心的课题。针对我国某钢厂1420冷连轧出现的颤振现象,从实测人手分析了它的振源和颤振频率,又用有限元分析方法验证了机座发生颤振的实验结论。作为颤振振因的深化研究,对颤振出现前的“拍振”现象进行了分析,推证了轧制过程中有一个自激频率,存在,而且当它与轧机系统的某个固有频率无限接近时会立即引起轧机工作的不稳定。最后,通过建立该系统的非线性扭振微分方程和它的摄动解,进一步证明这种不稳定现象出现是由于轧制速度提高到一定值时系统内产生了负阻尼,其结论是负阻尼是引起轧机颤振的振因。     

蓄能器组吸收水压泵压力脉动机理与试验研究

在阀配流斜盘连杆式海(淡)水轴向柱塞泵结构原理的基础之上,分析其压力脉动产生的机理,建立蓄能器组吸收压力脉动的数学模型,阐述蓄能器组吸收压力脉动的机理,并对安装盒式隔膜蓄能器组前后、不同的蓄能器组充气容积、不同的系统负载下水压泵的压力脉动进行对比仿真与试验研究。仿真与试验结果表明:采用蓄能器组有利于降低水压泵的压力脉动,一定程度上降低了水压泵的振动与噪声。     

一类准周期参激非线性扭振系统的周期簇发

考虑旋转机械中两种频率不同的周期参数激励同时存在对其传动系统的影响,基于拉格朗日方程,建立一类含准周期参激刚度和摩擦阻尼的非线性扭振系统的动力学方程。运用多尺度法对该扭振系统进行求解,得到系统在1/2亚谐波主参数共振下的幅频特性方程和分岔响应方程。在此基础上,研究了当两种周期参激的频率相差较大时非线性扭振系统的周期簇发现象,分析了快变参激和慢变参激对扭振系统的周期簇发的影响。通过数值仿真,给出了产生周期簇发的参数取值区域。在该区域内系统发生静息态与激发态的相互转迁,当快变激励的幅值减小时,激发态区域扩大,簇发的时间延长,通过调节慢变参激幅值会改变系统簇发的类型和轨迹     

高速列车谐波转矩振动分析及自抗扰控制

高速列车在实际运行过程中,当路面不平顺、车轮磨耗或者列车由明线运行到突然进入隧道均可能会引起转矩脉动,引起齿轮箱振动加剧。为研究谐波转矩波动幅值对高速列车牵引齿轮箱振动加速度的影响,建立考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、啮合误差、齿侧间隙的齿轮传动系统与三相异步动态电机耦合的机电传动系统模型,在Simulink平台上分析牵引传动系统在谐波转矩幅值变化的工况下齿轮箱输入端振动加速度特性。结果表明,谐波转矩增大使齿轮箱振动加速度加大,且横向振动加速度增加最明显。耦合系统叠加混合型自抗扰控制器(ADRC)后,对谐波转矩引起的齿轮箱横向振动具有较好的抑制作用。     

蓄能器组吸收水压柱塞泵压力脉动机理与试验研究

在阀配流斜盘连杆式海（淡）水轴向柱塞泵结构原理的基础之上,分析了其压力脉动产生的机理,建立了蓄能器组吸收压力脉动的数学模型,阐述了蓄能器组吸收压力脉动的机理,并对安装盒式隔膜蓄能器组前后、不同的蓄能器组充气容积、不同的系统负载下水压泵的压力脉动进行了对比试验研究。试验结果表明：采用蓄能器组后水压泵的压力脉动明显降低;增大蓄能器充气容积可以减小水压泵的压力脉动;不同系统工况影响蓄能器吸收压力脉动效果。研究结果对水压泵的减振降噪具有指导意义。     

运行参数与轴流泵流体激励力的关系

泵内非定常压力脉动会引发泵体的结构振动,运行工况的变化会改变泵内流场的流动状态,从而对泵的振动特性产生影响。通过流体力学计算软件FLUENT对某台立式轴流泵内流场进行仿真计算,分别改变泵运行速度和流量两项参数,得出转速改变后,叶轮受到的力会偏离了相似理论的计算值;工作在小流量时,泵内压力脉动与叶轮受力均大于大流量工况,且叶轮区域出现流动分离现象,不利于振动噪声的控制。     

侧壁式压水室离心泵小流量非稳态旋转失速特性

用数值计算方法研究具有特殊结构的侧壁式压水室离心泵,分析小流量工况时模型泵的非稳态旋转失速特性,用快速傅里叶变换(FFT)获得压力脉动信号的频谱特征。结果表明,小流量工况时模型泵的扬程曲线呈驼峰状,压水室不同位置处压力分布不均;受叶轮旋转产生的非稳态作用影响,叶轮不同叶片流道内流动结构差异较大。不同流量下,叶轮内部分离涡结构诱发的激励频率各异,0.4ФN工况时模型泵压力脉动频谱图出现0.5fR及高次谐波频率,压力脉动最大幅值出现于4fR频率处;0.2ФN流量时非定常流动结构会诱发0.18fR及高次谐波频率;0.05ФN流量时压力脉动频谱图同时出现0.1fR、0.28fR两种激励频率。旋转失速现象出现时,频谱图中叶频处压力脉动幅值不再起主导作用。     

斜盘连杆式疏水泵组的噪声与振动试验

为了解斜盘连杆式疏水泵组的噪声与振动特性,建立了疏水泵的AMESIM模型,根据泵组的结构及工作原理,对疏水泵的阀口压力脉动特性和泵组的噪声和振动源进行分析,得出主要振动源频率。对疏水泵系统的噪声与振动进行试验研究,测试了系统的噪声和振动加速度。试验结果表明泵组噪声源主要为电机振动、减速箱振动、吸水管路扰动,而配流阀的撞击噪声对泵组振动与噪声的影响不大。试验结果为疏水泵组的减振降噪提供了试验依据。     

环境激励下二滩拱坝拍振机理的研究

在二滩拱坝泄洪振动时程曲线中,可以看到波形的包络线随时间增大或减小的现象,波形非常像振动中的“拍”现象。通过对原型观测数据的分析,研究二滩拱坝拍振机理。首先引入自然界中“拍”的概念,论述了初相差、频率比和振幅比对“拍”的影响以及多列波合成拍的特性;然后应用随机子空间方法(SSI)和频谱分析方法,对二滩拱坝的模态参数进行识别;最后结合实测拍振现象的自身特点,对泄洪激励下二滩拱坝拍振现象的机理进行研究。结果表明,拱坝工作频率相近的前两阶振型振动是形成拍振的主要原因,此外,一个频带在1.27~1.39Hz的振动分量也参与了拍的合成,初步认为这一分量是由坝段间接触非线性引起的。     

The vibration analysis model of pipeline under the action of gas pressure pulsation coupling

Pipeline vibration is the main factor that makes pipeline system can't work properly. And the pressure pulsation of the air flow is one of the important factors, which causes the gas pipeline vibration. In order to further understand the influence of the pressure pulsation on the pipeline system vibration, the analysis model and calculation method of the pressure pulsation and pipe coupling interaction are established. Taking transferring matrix method to calculate the natural frequency of gas column, and using the stiffness matrix method to obtain the pressure pulsation. According to the interaction force between the pressure pulsation and the pipeline wall, the equation of forced vibration of pipeline is established, which can obtain the variation trends of vibration displacement and velocity of pipeline system. Using field test data to verify the theoretical calculation results, the results of the calculated values and test values are within error limits. The results can provide a theoretical basis for the safety evaluation of oil and gas pipeline, and provide a reference for the pipeline mechanical properties research.     

叶片数变化对轴流泵流体激励力影响

泵的振动有一部分是由泵内的非稳定流动引起的，叶片数的改变会引起泵内非稳态流场的变化，从而对泵的振动特性产生影响。通过流体力学计算软件FLUENT对某台立式轴流泵内流场进行仿真计算，先通过定常计算得出泵的性能与叶片数的关系，并以定常计算结果为初场进行非定常计算，得出分别在3、4、5叶片下，作用在泵壳及叶轮上的流体激励力的变化情况。结果表明额定工况下4叶片设计的扬程和效率最高，随着叶片数减少，1倍叶频处的压强系数峰值逐渐增大，泵内流体激励力脉动变强，会使流动诱导的振动增加。     

对某单相电机降振的实验分析

本文阐述了动平衡对单相电机振动的影响。通过用BK 3560C测试系统的PULSE软件,对水泵单相电机的垂直和水平方向进行振动测试,然后进行频谱分析。发现在转动频率下,振动位移值较大,判断出电机转子动平衡有问题。然后对电机转子进行校准动平衡,再进行测试,发现振动降低很明显。装上水泵之后,也不发生明显的振动。得到了客户的满意评价,从而来解决了水泵振动大的一个问题。