大型多支承回转窑简体系统的动力响应分析

回转窑运行中简体、滚圈、托轮及轴承系统耦合成复杂的多支承动力学系统，运行轴线动态变化和冲击突变载荷将给设备带来复杂振动，从而加速疲劳破坏，增加设备故障率。文中采用传递矩阵法，首先建立回转窑筒体系统的动力学模型，再推导各类激励作用下筒体系统振动的传递矩阵修正响应列阵，最后建立系统的动力响应方程，从而找到计算动载荷和轴线检测动态误差的基本方程。     

基于轴线检测定量分析大型多支承回转窑支承力

回转窑是冶金、水泥、耐火材料生产中的关键设备，是一种重载、大扭矩、多支点、静不定运行系统。生产中为对它进行合理维护与检修，需要准确掌握它运行时支承载荷的分配。针对回转窑载荷分布和刚度变化的特点，建立静不定梁求解的通用模型和矩阵，分别求得回转窑垂直和水平方向上的支承合力，导出插轮支承力计算的线性公式，通过检测轴线偏差可方便，准确地分析托轮支承力，并给出分析和应用实例。     

大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式系统

介绍大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及便携式检测系统,该方法在回转窑筒体下面2个径向应变为零的方向安装非接触式位移传感器,对安装在简体上的键相进行测量．由测得的位移值计算出该位置截面的回转中心。便携式检测系统由传感器安装支承装置,集成式信号采集装置和便携式计算机装置等组成,并编制相应的数据采集及处理软件。     

大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式系统

这里介绍大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式检测系统,该方法在回转窑筒体下面两个径向应变为零的方向安装非接触式位移传感器,对安装在筒体上的键相进行测量,由测得的位移值计算出该位置截面的回转中心。便携式检测系统由传感器安装支承装置,集成式信号采集装置和便携式计算机装置等组成,并编制相应的数据采集及处理软件。该系统结构简单、使用方便、测量精度高。克服了现有测量系统高处安装定位困难、测量操作复杂、测量误差大的缺点,实现了回转体运行轴线的快速检测,在实际应用中效果很好。     

大型回转窑支承滚圈的有限元动力特性分析

滚圈是回转窑最重要的支承部件,运转中弯曲应力造成的疲劳开裂是其主要失效形式。回转窑运行中由于自身因素及外界的冲击突变载荷导致运行轴线动态变化而给滚圈带来动应力,从而加速其疲劳破坏。文章分析了滚圈动载荷分布情况,采用有限元法对支承滚圈进行模态分析,得到支承滚圈的模态特性及其动态危险部位;进行突变阶跃载荷下的瞬态动力响应分析,得到位移应力响应规律,并分析动应力对部件疲劳强度的影响。所做结论是回转窑结构静力分析的补充和发展,为设备的动态健康维护和结构强度分析奠定了基础。     

多支承回转窑运行轴线零应变方向键相测量法

介绍了一种回转窑运行轴线测量的新方法,该方法在回转窑简体下面两个径向应变为零的方向安装了非接触式位移传感器,对安装在简体上的键相键进行测量,由测得的位移值计算出相应截面的回转中心。该方法克服了现有测量系统高处安装系统定位困难、测量操作复杂和测量误差大的缺点,解决了回转窑运行轴线不可监测的难题,在实际应用中效果很好。     

大型回转窑支承系统的力学行为分析

对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真.根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受简体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处.基于Ansys及其APDL( Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律.结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程;每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大.托轮外表面也存在较高接触应力.循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因.过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象.摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的.这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值.     

回转窑简体轴线测量方法与系统

回转窑轴线的测量对于合理调整工艺操作规程及托轮摆放位置，避免托轮轴瓦发烧，改善筒体的受力状况，保护筒体等，具有重要的实际意义。论述了大型回转窑运行轴线动态测量的原理和方法，包括轮带和托轮直径的在线测量、轮带与筒体间隙的测量、筒体运行轴线水平直线度和垂直直线度的动态测量。设计研制了一种新型大型回转窑运行轴线动态测量系统，该系统具有结构简单、安装使用方便、测量精度高等特点。实际测量应用表明：所述的方法及仪器具有较高的测量精度和可靠性。     

大型超静定回转窑支承系统等载荷调窑优化研究

通过对回转窑支承载荷分配进行分析，建立支承载荷求解的力学模型和线性方程组，导出支承载荷分配与支承偏差的关系式；以轴线调整量为优化变量，各档托轮的最大支承力最小为目标函数建立优化模型；结合现场实例进行支承系统等载荷优化调整研究，得出有益的结论。为回转窑的维护与调整提供理论依据，对现场生产有重要的指导意义。     

大型回转窑支承部位应力与应变有限元分析

回转窑由筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置等组成。其重力全部作用在托轮上。回转窑经常因为支承结构设计缺陷导致系统生产事故。回转窑是水泥生产的核心设备,筒体长、跨距大,重载荷、大扭矩、多支点、是复杂的超静定运行系统。针对回转窑支承部位传统计算结果精确性差的问题,提出以水泥回转窑为研究对象,利用传统力学方法计算出支承点应力,再用ANSYS分析应力分布状况,依据筒体变形图和应力图,确定危险截面。依据应变云图,确定变形最大档位,调整跨距支承,保证筒体性能,以期为回转窑优化设计提供参考。     

大规模时滞系统的动态规划模型与优化算法

工业工程中的一些大系统往往具有时滞效应,其最优决策一直是个难题.基于生产计划和生产调度的优化研究,归纳出一类大规模时滞系统的动态规划模型,研究其优化算法.提出条件最优化原理,使动态规划推广到时滞系统的优化中.推导时滞型微分动态规划的递推算法公式,在一定条件下证明了其收敛性.将这一算法用于水厂最优递阶控制的协调级,仿真验证它的可行性和有效性,获得的结果对于水厂节能具有重要意义.所提出的模型与算法可用于更为广泛的场合.     

大型回转窑筒体结构的力学行为分析

运用理论分析和有限元技术,研究复杂重载、多支承、变刚度和超静定的大型回转窑筒体结构力学行为。基于超静定连续梁模型和赫兹理论,计算筒体支撑与摩擦载荷以及轮带与托轮的接触压力和面积,为筒体有限元建模提供边界条件。综合考虑多个附件对筒体载荷与刚度的复杂影响。通过定义当量密度等效处理重力载荷。由于耐火砖层的松散堆砌特点,在含耐火砖筒体模型中,若将耐火砖作为整体赋以砖块刚度与实际不符,故将弹性模量赋以小值,以减弱其刚度影响。首次解析推导出耐火砖对筒体的压力分布公式,建立效率更高、不含耐火砖的函数加载筒体模型。两种模型相互验证地分析筒体的变形和应力状态,并与文献中同类回转窑的应力结果接近。结果表明,回转转矩和摩擦阻力对筒体变形及应力的影响很小;筒体应力最高和横截面圆度最差的薄弱部位均在中间档支承处,解释了掉碎砖现象和潜在安全问题的发生机理,且与该窑体的维护记录相符。文中分析方法和结果对回转窑筒体的安全评估、补强设计和窑线调整均有参考价值。     

风力发电齿轮箱系统耦合非线性动态特性的研究

对大型风力发电机齿轮箱传动系统进行分析研究,以齿轮啮合原理、齿轮系统动力学和非线性动力学的理论为依据,在考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上,建立了具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱的齿轮—传动轴—箱体系统耦合非线性动力学模型。在考虑系统内部激励的情况下对整个耦合系统动态特性进行了研究,为齿轮系统动态性能优化提供了理论依据。     

碰摩微转子系统非线性动力特性研究

微型旋转机械是MEMS（micro—electro—mechanical system）中的主要驱动之一，微转子作为系统的主要驱动部件，其动力学特性直接影响整个系统的稳定性和可靠性。文中以Jeffcott微转子系统为研究对象，建立微转子系统的碰摩力学模型和系动微分方程，应用现代非线性和转子动力学理论，以偏心量为分岔参数分析微转子碰摩时的振动响应与非线性动力特性，并以实验结果讨论偏心量对微转子系统动力特性的影响。     

回转窑液压挡轮的应力强度与疲劳断裂分析

运用有限元技术对一台大型沥青焦回转窑设备中发生断裂事故的液压挡轮部件进行强度失效分析及疲劳寿命估算.通过断口形貌分析和金相实验,得出失效机理为疲劳断裂的定性结论.利用Ansys软件建立挡轮的有限元模型,计算出应力和变形等一系列结果.在确定交变应力幅值及裂纹尖端应力强度因子的基础上,利用Paris公式预算含缺陷挡轮的疲劳寿命.在选材及造型设计上对挡轮提出改进方案,将韧性较差的铸钢材料替换为韧性较好的锻钢材料,并优化挡轮轮辐减重孔直径,提高挡轮的疲劳寿命,从而在强度及韧性上均达到最优.设计长期交变应力状态下的工件必须兼顾材料的强度、韧性及其造型优化,这一结论对各类动态承载机械零部件的设计均具有参考价值.     

变载荷下风力机齿轮传动系统的动态响应分析

根据风力发电机组在随机风场中变速、变载的工作特点,基于组合风速模型,研究了由随机风速引起的时变载荷(扭矩)。综合考虑了风力机齿轮传动系统的内、外部激励,利用拉格朗日方法推导出其动力学方程,对变载荷下风力机齿轮传动系统的动力学特性进行仿真计算分析,获得了风力机各级齿轮的振动位移和各齿轮副的动态啮合力,为风力机齿轮传动系统的振动特性分析和结构优化设计奠定了基础。     

被动隔振体的非线性振动分析

研究了由地基振动激励的隔振体的非线性动力响应。用变形的三次多项式函数表征隔振材料的非线性刚度特征 ,建立了被动隔振体的非线性动力学方程 ,分别用谐波平衡法和直接数值积分法研究了其非线性动力响应特性 ,得出了频率响应方程和幅频曲线 ,揭示了忽略隔振材料刚度的非线性将会导致隔振设计和隔振效果分析的显著误差。分析方法和结论对于精确进行被动隔振设计和隔振效果评价具有积极意义。     

转阀配气机构热力耦合分析

对热动力水下航行器转阀配气机构温度场和应力场进行三维有限元仿真,在仿真中进行阀体与阀座之间的接触分析.根据仿真结果,提出改进阀座强度的措施,为转阀配气机构的优化设计打下基础.     

基于摄动法的随机参数转子系统动力响应的概率密度分析

基于Riccati摄动传递矩阵法,可以导出随机参数转子系统动力学响应与随机参数间的关系。运用二次型、雅克比行列式及概率的相关知识,给出用数值积分法计算随机参数转子系统动力响应概率密度的方法。用该方法计算分析Bently转子随机参数动力学响应的概率密度,并与Monte Carlo模拟方法对比,结果表明:当变异系数达到0.30时,该方法仍然有较高的精度,且计算速度快。