透平叶片固有频率和振型的测试方法分析

以透平叶片为研究对象,采用LMS系统对叶片的静频和振型进行了测试。单只叶片的试验测试结果与数值计算结果吻合良好,说明所提供的叶片分析模型和静动态分析方法具有良好的工程精度,验证了有限元计算的准确性。结果显示,装配后叶片固有频率的分散度加大,因此在以后的装配过程中,需要对装配后各叶片固定力进行控制;如果控制难以实现,则必须对装配后的叶片的固有频率进行测试,使固有频率及其分散达到设计要求,为此类叶片的结构优化或性能优化以及叶片的再设计提供理论依据。     

叶根尺寸误差对叶片固有频率的影响

采用三维有限元模型,考虑叶片变形的几何非线性和叶根接触非线性,研究常用的枞树型叶根尺寸误差对叶片固有频率的影响。分析结果表明叶根误差发生的位置对叶片弯曲振型的固有频率影响较大,对扭转振型影响较小;误差的大小对叶片的各阶固有频率影响均较小,但对叶根接触状态或者说对叶根应力分布有影响;比较发现,在计算固有频率时,将叶片在叶根处简单地处理成固支位移边界是不合理的。     

激光冲击处理发动机叶片的固有频率测试

对叶片激光冲击处理工艺的质量保证技术进行了研究,选择叶片固有频率变化值作为冲击处理质量的表征参数,提出了一种高效、实时、无损的发动机叶片激光冲击强化质量检测新方法。建立了频率测试的试验装置,可以检测工件在激光冲击强化处理时的固有频率改变,实验结果表明:一阶、二阶固有频率随着激光冲击次数的增多而增大,以此作为检测指标对激光冲击强化处理的质量进行判断。     

基于设计情形的叶片模态分析

针对某三叶片风扇,建立了叶片的有限元模型。通过对该模型进行模态分析,得到了叶片的固有频率和相应的模态振型,并分析了各阶振型下叶片的振动情况。通过不同的设计情形算例,分析了叶片材料弹性模量、泊松比、质量密度对叶片固有频率的影响。考虑叶片旋转工作状态下离心力会产生预应力的影响,通过加载旋转力矩,求解了多组设计情形的预应力下叶片的固有频率,计算结果表明,叶片的旋转状态会对叶片的振动特性产生影响,离心预应力会使叶片固有频率变大。     

羽毛球拍系统固有频率和阻尼比测试分析

采用加速度脉冲激励频谱法和频响函数法,分别测试羽毛球拍系统的结构固有频率和阻尼比两个重要的动态特征参数.结果表明,加速度计的位置与敲击点无关,跟握拍姿势有关,握拍位置不同与固有频率有关;当外界激励频率与固有频率耦合时,引起共振现象;频响函数法与脉冲激励频谱法测得的球拍各阶固有频率值相等结论,以期运用动力学理论与现代测试技术,为拓展各类羽毛球拍的研发与制造,尤其是专业运动员的技术研究工作提供参考,具有现实意义.     

小型风力机叶片模态特性及强度分析

以600W水平轴风力发电机(HAWT)叶片为研究对象,基于结构动力学和空气动力学相关理论,利用有限元ANSYS分析软件,首先对叶片在静止和不同转速下的模态特性进行分析和比较,然后根据风力机叶片所受载荷的主要形式,将载荷施加到风力机叶片上,对叶片进行强度分析。结果表明:叶片在旋转状态下的固有频率高于叶片在非旋转状态下时的固有频率,而振型在两种状态下相似。叶片受到载荷后,叶片中部(特别是中部前缘)是叶片易损部位。研究结果对风力机叶片的动力学分析、优化设计及疲劳分析有一定的指导意义。     

离心式风机含裂纹叶片的试验模态分析

针对离心式风机含裂纹叶片振动特性,搭建了风机在自由悬挂状态下的试验模态分析平台,分别在无裂纹和不同裂纹深度等8种情况下对叶片固有频率及模态振型进行了试验研究。经试验研究与数据分析得:离心式风机叶轮结构固有频率随裂纹深度的增加而单调下降;裂纹越深,固有频率下降越快。该结论为风机叶片故障监测与诊断提供了基础。     

基于风力机叶片固有频率的裂纹定位方法

针对风力机叶片裂纹定位问题,基于裂纹叶片固有频率差值比参数只与损伤位置相关的关系,提出了固有频率差值比的裂纹位置参数,通过数值仿真计算,建立裂纹位置参数数据库,提出裂纹定位参数及裂纹定位准则,实现了叶片裂纹所属区间定位;同时,研究叶片裂纹定位参数在裂纹区间内的变化规律,建立了裂纹定位参数与区间相对位置间的映射关系,实现了叶片裂纹区间内的精确定位。通过数值仿真分析验证了该方法的有效性,且定位精度较高,为实际的应用提供有力的依据。     

大型水轮发电机组轴系固有频率现场测试与识别

大型水轮发电机组转轴系统动态固有频率是机组结构优化设计涉及的最重要技术指标之一,现场实测机组轴系固有频率具有十分重要的工程实际意义。本文针对两台200M以上大型机组振动特性现场实测、转轴系统动态固有频率识别,以及尝试采用悬挂重锤(由 150mm×1600mm圆钢制成,重2．2 kN)对运行中的转轴实施冲击激振试验等内容作了全面介绍。     

螺杆压缩机底座的固有频率分析

运用Solid Works软件建立某固定式压缩机底座三维实体模型,通过simulation分析插件建立有限元模型,进行了底座固有频率分析,得出相应的振型和频率值,同时与激励频率值作对比,看是否会因为底座的刚度问题而引起共振。为类似问题的解决提供一种有效的判定方法。     

大功率风力机叶片模态及气动特性分析

对大功率海上风力机叶片模态特性和气动特性进行研究。建立了叶片翼型截面弯扭耦合运动微分方程,通过翼型截面坐标变换和旋转拉伸在UG中建立了国产某型6MW风力机叶片三维模型,运用Ansys/Blocklanczos法计算了叶片前6阶固有模态。在Ansys/Workbench中搭建叶片流场仿真模型,讨论了风速和气动攻角等参数对叶片振动变形的影响。结果表明各阶固有模态中叶尖部位的振型相对明显,随着风速和攻角增大,相同截面位置上的叶片振动变形逐渐增大。     

汽轮机叶片扭转恢复计算方法

对某型机组末叶片建立三维实体模型并进行网格单元划分,利用有限元分析软件ABAQUS,考虑拉伸、弯曲、扭转和连接件的接触等条件,计算叶片在工作状态下的变形,通过自编程序,从计算结果中提取变形截面数据,可更加精确地得到变形量。     

风机叶片疲劳加载振动频率特性分析与试验

针对风机叶片疲劳加载过程振动特性,建立旋转偏心块驱动的叶片疲劳加载系统动力学模型。基于拉格朗日方程推导出系统的数学模型,利用平均法近似解析系统动力学方程,得出振动过程中电机转矩平衡方程。分析振动频率的变化规律,建立仿真模型,对系统频率捕获过程进行数值仿真,揭示系统的自同步振动特性。风机叶片疲劳加载试验表明:叶片在受迫振动时,叶片振动频率并不总等于驱动频率;驱动频率与叶片固有频率偏差较大时,叶片振动幅值及频率波动明显;频率偏差在较小区间范围(0.47~0.62Hz)时,偏心块驱动系统与叶片容易发生频率捕获,振幅较小并趋于稳定;在负载转矩较大而电机功率不足时,偏心块会发生转速跳变。     

风力机塔架模态分析及应用

以某大型风力机塔架为例,对塔架进行了动力特性计算,利用ANSYS有限元软件完成建模和模态分析,分析中考虑了塔顶上方机舱总质量、塔底基础质量及塔架基础约束刚度的影响;计算结果表明塔架与叶轮不会发生共振,为塔架安全运营和进一步研究风力机塔架的结构动力学分析提供了依据.     

新型马达底座强度及固有模态计算分析

针对新型马达底座,建立了三维虚拟模型,按照EN81和GB7588等标准以及公司内部计算工况要求,通过有限元方法计算了马达底座在不同工况下的强度,最后为了防止马达底座和马达转动之间产生共振,进一步计算了马达底座的固有频率。     

基于有限差分法和有限元法的大型风电叶片刚度计算

以某型号2.5 MW风电叶片为研究对象,分别用有限差分法和有限元法计算了叶片在挥舞方向和摆振方向上的挠度分布,并与试验数据进行了对比分析,结果表明,两种方法的计算数据与试验数据基本吻合,满足工程计算精度要求。在叶片结构设计中,两种方法相互校核,提高了计算的可靠性。     

风力发电机叶片气动弹性响应分析

风力机属于涡轮机械,随着风力机单机功率的不断提高,气动弹性问题逐渐得到重视。发展了一种适用于风力机风轮叶片的气动弹性计算方法,该方法以Marc通用有限元计算程序为基础平台,将气动力计算程序写入子程序中,并根据子程序的调用特点,实现了在每个增量步中,气动和结构边界条件的相互交换。最后给出一个计算算例,得到的计算结果与实际的使用情况相符合。