泄洪闸闸墩原型振动测试、预测与安全评价

针对某一大型水电站泄洪闸闸墩在其泄洪过程中出现的强烈振动情况,系统地开展了闸墩原型振动测试、振动响应数值模拟预测与运行安全评价研究。首先,对常遇洪水工况下的泄洪闸闸墩进行了原型振动测试,提取了闸墩结构在不同运行工况下的泄洪振动时域和频域特征;其次,基于重力相似准则,研制了闸墩整体水力学荷载测试模型,对非常洪水工况和常遇洪水工况下闸墩的整体水动力荷载进行了测试,分析了不同洪水工况下的整体水动力荷载特性;然后,以模型试验所获取的整体水动力荷载时程线作为输入,进行了闸墩振动响应数值模拟计算,与原型观测工况结果进行了对比验证,并对非常洪水工况下闸墩的最大振动响应进行了预测;最后,对闸墩的泄洪振动进行了安全评价。结果表明,泄洪闸闸墩过大的振幅使其产生疲劳破坏的可能性很大,且不利于运行人员的正常操作,建议对闸墩进行抗振加固。     

里底水电站溢洪道弧门水力学及水弹性振动试验研究

通过物理模型试验和有限元数值分析相结合的方法,研究了里底水电站溢洪道弧形工作闸门的流激振动问题。考查了不同运行工况和水位条件下,作用于闸室段边壁和门体诸部位的水动力荷载,分析了闸门结构的动态特性,取得闸门水弹性振动特征,为闸门结构的运行安全性评价提供依据。     

上卧式闸门水弹性振动试验研究

为了研究新型上卧式工作闸门水弹性振动问题，考查水闸在引（排）水不同运行工况下作用于闸门结构的水动力荷载，取得了脉动压力量级及谱特征，并获得了该类闸门的最大脉动压力系数，为同类闸门动荷载设计取值提供了参考依据。此外，分析了闸门结构的静动力特性，论证了闸门启闭杆的动力稳定性。通过水弹性振动模型取得闸门流激振动响应特征，揭示了闸门振动的性质、量级及其危害，提出了控制闸门振动、确保闸门安全运行的措施和方法。     

高水头船闸阀门振动动力可靠度研究

根据基于超越机制的结构动力可靠性公式，给出了适合于计算通航船闸阀门流激振动动力可靠度的表达式。嗣后，根据非恒定流阀门振动试验成果，对顶扩和底扩两种不同廊道体型的阀门振动动力可靠性进行分析评估，最后还讨论了阀门不同启门速度，运行时间对动力可靠性的影响，指出采用底扩廊道体的１分钟启门速度对提高阀门结构动力可靠性的优越性。     

立式主泵水膜涡动故障诊断及机理分析

针对国内某核电厂多台立式反应堆冷却剂泵(以下简称主泵)均存在的低频振动问题,采用时频分析、二维全息谱等信号处理方法对现场采集的泵轴振动数据开展分析,总结启机、正常运行阶段泵轴振动数据时域、频域特征,根据信号特征推测主泵出现低频振动问题的根本原因为水润滑轴承水膜涡动故障。进一步地,针对上述推测开展立式转子滑动轴承水膜涡动故障振动机理研究。结合流体连续性理论和牛顿流体特性,解释水膜半速涡动频率特征;根据主泵轴承供水压力略高于15.4MPa的运行工况,得到轴承内部润滑水压力分布特征,进一步分析润滑水压力合力,解释了水膜涡动导致自激振动的激励力。建立水膜涡动故障动力学数值模型,获得故障对应的振动特征。上述研究结果对立式转子水膜涡动故障诊断及其设计改进具有一定的参考价值。     

泵-管路系统振动噪声特性试验研究

泵-管路系统广泛应用于船舶均衡系统中，为研究不同工况下泵-管路系统振动特性，搭建了离心泵-管路系统的振动测试平台，通过采集不同工况下泵及管路的振动数据，分析了泵激振动、管路压力、辐射噪声与泵转速的关系，以及泵转速、阀门开度对管路振动的影响。试验结果表明，泵激振动、管路压力和辐射空气噪声均随着泵转速增加而增大，对于离心泵组的泵激振动并非在额定转速工况下振动最小，与泵的运行工况密切相关；管路压力在额定转速前已经建立，在保证泵功能性前提下，可根据使用工况适当降低转速实现降低噪声目标；泵转速、阀门开度均对管路振动有较大影响。     

机械阻抗方法在振动分析中的应用 Ⅳ 机械阻抗与振动模态分析

列于简单振动系统,或激振观测座标较少,只要少数几个机械阻抗(传递函数)即可描述系统动力特性,用于振动分析。对于自由度很多、激振、观测座标很多的复杂振动结构(又称多输入、多输出系统),在结构动力学中普遍采用所谓模态分析(或振型分解)法。用无阴尼自由振动时的周有频率,、固有振型、广义质量等模态参数来描述系统的动力特性。以固有振型为广义座标,系统的响应可表为各阶模态(对应单自由系统)响应的迭加。结构     

滑阀真空泵振动机理的研究

对滑阀真空泵的振动机理进行研究，用谱分析和波表分析等技术识别泵的振源；对泵进行动力分析，定量计算振动力的大小。为进一步控制滑阀泵的振动，改进设计提供依据。     

微型无阀泵流动特征仿真与试验研究

介绍了微型无阀泵的结构及基本原理,应用 CFD（Computational fluid dynamics）技术对典型驱动频率下的流场流态进行了动态仿真。在不同结构参数、控制频率、振动幅值及驱动膜刚度等多种条件下,对无阀泵性能进行了试验研究。讨论了结构参数、驱动条件等因素对无阀泵流动特性的影响,分析了无阀泵管道周期、振动频率、驱动膜刚度等因素与流动参数之间的关系,在此基础上提出了微型无阀泵设计与控制的改进方案。     

短时脉冲激励下隧道振动响应与模态参数识别

为了研究短时脉冲激振力下隧道结构振动响应及有效地提取隧道结构的模态特征。首先分析了锤击作用下的不同短时脉冲激振力精度及其频域特性,其次将短时脉冲激振力应用于上海地铁12号某盾构隧道进行了现场动力测试,最后分析了脉冲激振与隧道结构响应之间的传递函数,并结合随机减量、正交多项式法及自回归滑动平均模型法有效地提取隧道结构的模态参数。结果表明:短时脉冲激振力的中低频振动信号在隧道结构中传递特性较好,传递距离较远。隧道结构的模态频率呈现明显低频特征,前10阶模态频率在100 Hz以下。因此,短时脉冲激振力能够很好地应用于隧道动力测试及模态识别,可为基于模态特征的隧道结构损伤识别及健康监测多个研究领域提供有效的支撑和参考依据。