汽轮机转子扭转等效刚度分析

对汽轮发电机组轴系的扭振计算提出了一维简化模型。文中采用变截面柱体的扭转理论、能量等效原则,求得具有相同抗扭刚度的等效轴。大量计算表明,等效轴的扭振频率与用三维模型计算得到的轴的实际扭振频率符合很好,足以满足工程实际要求。     

转子振动等效刚度的研究

用ANSYS有限元软件对转子模型进行力学计算，求解出变截面转子各段的等效刚度直径Det。通过等效刚度直径Det的求解,可以得到转子固有频率、振型和临界转速，为进一步的动力学分析提供了必要的依据。     

转子系统中轴承刚度对全矢谱参数影响的研究

基于转子系统中轴承刚度呈各向异性的特点和转子动力学基本理论,建立全矢谱各参数与转子固有特性之间的关系,并应用有限元分析软件Ansys建立转子—轴承—支撑系统的有限元模型,分析水平和垂直方向上的刚度变化对全矢谱各参数的影响。研究结果表明:在恒定转速下,两垂直方向上的刚度对振矢、偏心率、方位角均有影响,根据上述参数的关系,提出依据偏心率的故障判别方法,并给出传感器的安装原则。研究成果对于应用全矢谱技术进行旋转机械动力学特性分析及故障诊断具有一定的参考价值。     

基于轴承等效刚度法的TBM盘形滚刀模态分析

为了指导岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)所用盘形滚刀(以下简称滚刀)的选型和装配,在合理分析滚刀实际受力与轴承变形特性的基础上,基于等效刚度法,将复杂轴承结构简化成弹簧阻尼质点系统,并提出了ANSYS环境下滚刀动力学有限元建模方法。通过算例计算,提取了滚刀前五阶模态参数,归纳了各阶模态的振型特征,并结合TBM标准线切割实验台上获得的滚刀垂直力载荷特征,分析了算例滚刀模态激发的可能性。最后,在不改变模型其他参数的前提下,分析了轴承等效刚度对滚刀模态参数的影响规律,并从轴承选用和轴向预紧力两个方面,给出了改进建议。研究结果表明,滚刀一阶固有频率随着轴承等效径向刚度的增加而增加,但受轴承等效轴向刚度影响较小;算例滚刀一阶固有频率较低,与特定工况下阶跃破碎周期接近,故易引发刀具共振;高阶模态较难激发。     

基于模态实验的螺栓结合部动刚度识别方法

采用LMS Test.Lab对螺栓结合部进行模态实验分析,获得了系统的六阶固有频率和振型,为有限元仿真中模态分析做参照。利用ANSYS Workbench对有限元模型中弹簧的参数进行设置并进行模态分析,计算出六阶振型和固有频率。对比仿真计算的结果和实验测得的结果,识别出螺栓结合部的动刚度。通过对比螺栓预紧力矩为55N·m时识别结果和实验测试的结果(误差在10%以内),证明了该方法的正确性。本识别方法精度高,识别过程简单,为机械结构中螺栓结合部动刚度的求解提供了一种思路。     

轴承刚度对血泵转子系统的模态影响分析

为了研究轴承的支承刚度对轴流式血泵转子系统振动特性的影响,以血泵转子系统为研究对象,利用ANSYS软件,采用有限元法,得出了在不同轴承支承刚度下血泵转子系统的前五阶固有频率和对应的振型。通过研究表明:在不同轴承支承刚度范围内,轴承支承刚度的大小对血泵转子系统的固有频率影响不大,并且血泵转子系统模态振型变形微小;由于该血泵转子系统固有频率较大且远离生活环境中的振源频率,所以在进行血泵转子系统的设计时,不需要考虑共振的影响因素。     

一种螺栓结合部刚度四点等效方法

螺栓结合部是机床结构中应用最普遍的固定结合部之一,直接影响着机床整机性能。应用有限元软件分析机床整机结构性能时,为了保证计算精度,需要精细划分螺栓结合部网格,导致计算规模大、耗时,因此探索简单有效的机床螺栓结合部有限元模型的处理方法具有重要意义。基于实验获取结合面基础特性参数,通过解析方法得到螺栓结合部中每个单元螺栓结合部的六项刚度,然后基于刚度等效原则将每个单元螺栓结合部等效成对称分布的四个弹簧单元,给出了等效弹簧刚度及位置的计算方法,在机床整机结构有限元分析时,以等效弹簧单元代替单元螺栓结合部,直接将其等效刚度代入有限元模型求解,可大大简化有限元计算模型。实验验证该等效方法是可行的。     

齿轮轴承转子系统支撑刚度特性研究

建立考虑齿轮-轴承转子系统多刚体、多柔体及刚柔耦合的动力学模型,并采用不同轴承刚度计算方法获得支撑刚度。在此基础上,研究系统支撑刚度对齿轮动态啮合力及振动位移等响应的影响规律,并与理论值对比分析。研究结果表明:刚性体模型仿真结果与理论值相比数值普遍偏大,而柔性体仿真结果与理论值基本一致;齿轮-轴承转子系统支撑刚度对齿轮动态响应产生较大影响,支撑刚度取3倍齿轮啮合刚度时,齿轮振动角速度等值与理论值基本相符。因此,利用柔性体模型并选择合理的支撑刚度对齿轮-轴承转子系统的动力学仿真分析具有实际意义。     

转子──电磁轴承系统性能研究

本文介绍了电磁轴承的特性及其研究发展状况，给出了五自由度电磁轴承──转子系统模型，阐述了使转子稳定悬浮和运转的基本控制规律，分析了转子在电磁轴承中运转特性，并给出了转子稳定运转的实验记录曲线。     

自适应BP神经网络的转子系统载荷识别的研究

为了研究振动信号与系统所受载荷的耦合关系,提出了BP神经网络的识别方法。以拉格朗日方程为基础,建立了机械转子轴承系统的弯扭耦合方程,得到了基于系统位移和扭转角响应的系统运算方程。在MATLAB/simulink环境下建模,使用信号发生器模拟加载并对其进行仿真,构建自适应算法的BP神经网络模型,利用振动位移对实验的载荷进行识别。研究结果表明,在对转子系统进行载荷识别时,自适应BP神经网络方法相对简单且有更高的识别精度,平均相对误差为2.15%。     

直升机旋翼系统弹性轴承刚度特性试验方法研究

直升机旋翼系统是直升机的核心部件,弹性轴承将桨叶与桨毂相连,提供桨叶的挥舞、摆振和变距自由度,刚度特性是其主要的力学性能.通过采用松紧螺套驱动半圆形夹具转动来测试弹性轴承压缩、扭转和弯曲刚度特性,结果表明该试验方法新颖独特,具有一定的通用性,能准确判定弹性轴承是否合格,可为不同机型的弹性轴承提供装机前试验的方法.     

转子轴承系统高阶临界转速的识别

临界转速是离心压缩机转子系统的主要动力参数之一。随着转子系统工作转速的不断提高,现在已经面临超二阶或更高阶临界转速的问题,因此对于高阶临界转速的识别就变得非常重要。应用谐波小波对转子系统试车振动信号进行分析,对转子高阶临界转速进行了分辨识别,结果令人满意。     

A NEW METHOD FOR STRUCTURAL MODEL UPDATING AND JOINT STIFFNESS IDENTIFICATION

A new model updating method is presented here with emphasis on identification of joint stiffnesses. A so-called reduced-order characteristic polynomial (ROCP) is first defined in terms of the measured natural frequency, the partial modal properties predicted from a flawed FEM model and the model parameters to be updated or identified. Based on the premise that each of the measured natural frequencies is a root of the ROCP, a set of non-linear equations becomes immediately available from which the interested model parameters can be determined. The experimental data required are simply the measured natural frequencies, rather than the usually incomplete and less-accurate displacement or FRF data. In addition, there is no modal matching needed here, which can lead to a considerable saving of the resources and efforts spent on measurements and correlation analyses. The proposed technique is verified by using simulation data. The current scheme is easily generalised into an advanced optimisation formulation, which would allow various constraints to be explicitly imposed upon the model parameters and a wide spectrum of algorithms to be directly used for finding a solution.     

机器人关节控制系统参数的识别方法

准确地标定和识别机器人关节控制系统的参数,是对机器人进行动力误差补偿,提高机器人动态精度的关键技术。本文提出了一种机器人控制系统参数的直接标定与识别方法,并给出了一个实例,表明该方法是正确可行的。     

转子系统动力优化设计的逆摄动法

根据广义特征值振动扰动及其逆问题理论,借鉴结构矩阵摄动理论,利用逆求思想,提出一种动力优化设计逆摄动法。用以求解考虑强度、刚度、频率禁区、强迫振动等因素影响及以有限元法为分析手段的转子系统的复杂动力优化问题。将其与数学规划法或准则法以及结构摄动法相结合运用,尽可能地避免重分析,亦便于工程技术人员应用和发挥能动性。文后给出了若干典型算例及实例计算验证。本方法可推广用于其他机械系统或工程结构的动力优化设计。     

电磁辅助支承非线性系统的稳定性分析

对电磁执行器直接安装在主支承上的一种新型支承结构--电磁辅助支承系统的稳定性进行研究.首先分析一模拟的单自由度电磁辅助支承系统,建立非线性运动方程,采用相平面法进行分析;然后采用数值分析方法分析多自由度电磁辅助支承系统.分析结果表明, 在电磁执行器作用期间,转子系统处于一种局部稳定状态,其振动不能超过所允许的最大振动值.而该转子系统允许的最大振动值受静态励磁电流Ib的影响较大,受P控制参数的影响较小.     

主动磁轴承转子系统动力学特性的研究

以电磁轴承支承下的高速转子系统为分析对象,以传统的转子动力学分析理论和方法为基础,结合电磁轴承系统分析理论和方法,研究电磁轴承支承条件下转子系统的动力学特性。应用基于系统传递函数的刚度、阻尼特性分析理论和方法,建立用于分析电磁轴承转子系统动力学特性的理论和方法。并对一个实用型１５０ｍ３制氧透平膨胀机样机的研制和试验进行指导和结果验证。     

纺杯轴承系统动力优化设计

对试件的测试表明,优化的纺杯轴承系统的功耗、轴承座振动和轴承所受动载荷等均得到有效降低。这对延长高速件工作寿命、提高工作转速和节能等均有明显的实际意义。     

转子系统变刚度主动控制的非线性特性的研究

采用变支承刚度方法控制转子系统的振动，并用渐近法分析在了启动和制动过程中转子系统变刚度的非线性特性。研究认为在控制过程中支承刚度的变化是随时间慢变的，且无论支承刚度如何变化，都可以近似地看成是分段线性的非线性过程，仿真结果与实验结果均为表明，选择适当的变刚度速度可以有效地抑制转子的振动。