软刚臂横摆机理及减振方法研究

浅水软刚臂作为单点系泊方式的一种,在长期的交变荷载作用下会产生疲劳问题。根据浅水软刚臂形式的特点,确定监测信息,设计监测方案。在实际监测中发现,软刚臂结构会发生垂直于船体的横向摆动现象。基于第一类全椭圆积分,建立了软刚臂在大幅度摆动下的横摆理论方程。采用TLD子结构模型试验的方法,对软刚臂减振进行了初步的研究。结果表明,采用适当的水深和重量进行TLD调制,对软刚臂减振效果可达80%以上。     

基于ANSYS的深井钻机底座模态分析

ZJ70LDB型钻机在转盘转速为110 r/min左右时,底座振动较大,对正常钻井产生了一定影响。针对该问题,在充分掌握底座结构特性的基础上,建立了有限元模型,然后通过缩减法求解底座的固有频率、预应力模态频率及各阶振型,并进一步分析各振动激励设备的频率。经比较后发现,钻机底座的第1、3阶模态频率易被激发,说明底座的振动与钻机工况之间存在必然的联系,应采取适当的措施进行减振。     

浮式风机平台在规则波和定常风作用下的动力响应分析

使用SESAM软件建立OC3-Hywind 5MW Spar型浮式风机模型,计算了时域内有系泊平台在规则波和均匀定常风作用下的动力响应。通过对时域结果进行谱分析,发现在风和波浪的作用下,系泊平台的运动可分为与锚链和平台固有频率有关的低频部分和与波浪频率有关的高频部分;通过对时域结果进行最大值分析,发现系泊平台的运动是由作用于风机的风力和波浪共同决定的,运动的幅值随着风力和波浪周期的增大而增大。研究成果可为浮式风机的优化设计提供一定的指导,并可为将来的相关试验研究提供参考。     

某大型离心压缩机出口管道的阻尼减振器应用总结

某企业离心式压缩机出口管道振动剧烈,现场振动测量发现管道最大振动加速度高达185.84 m/s²,利用颗粒碰撞阻尼技术对出口管道进行了减振应用。对管道振动原因进行了分析,运用ANSYS有限元分析软件对管道模态分析,发现第2阶模态频率13.195 Hz与实测激振频率13 Hz几乎一致,得出管道剧烈振动原因是由于管道机械固有频率与激振频率相近,发生共振。运用EDEM离散元分析软件探究颗粒阻尼器最优减振方案,计算得出填充率选择50%时结构耗能速率最大,减振效果最好。选择粒径20 mm,填充率50%的减振方案,现场安装后,振动加速度从185.84 m/s²降至50.549 m/s²,最大降幅72.80%,其他位置平均降幅在65%以上,管道振动明显得到抑制,压缩机出口管道的安全得到保障。     

实尺度大型水平轴风机气动特性数值模拟

对NREL 5MW参考风机进行实尺度建模及网格划分,采用OpenFOAM平台的瞬态不可压缩湍流求解器pimpleDyMFoam,结合旋转动网格处理方法,对风机的气动力性能及其周围三维流场进行非定常数值模拟。通过对风机所在流场尾涡分布、推力系数、风能利用系数、翼型极限流线、压强系数分布以及来流方向截面的流场分布等方面的对照分析,探讨细网格划分下风机的气动力性能及风轮对其周围流场的影响,为以后的风机叶片设计、风电场布局优化等提出意见和建议。     

冲击载荷下Xcxy-1型减振器动态特性分析

基于波动方程的行波解方法建立了Xcxy-1型测试联作减振器的力学模型,并利用有限元软件ANSYS7.0/LS-DYNA研究了该型减振器在冲击载荷下的动态特性和减振效果。认为在一定的冲击强度下,不同主瓣频率的半正弦脉冲力对减振效果有影响;随着脉冲力主瓣频率的增加,减振系统的最大地基扰动力下降,减振系数下降,减振效果良好。     

高压聚乙烯管线振动的有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS对高压聚乙烯生产管线的剧烈振动进行分析,通过对3条管线建模并进行模态计算,得到了该管线的各阶固有频率和相应的主振型,找出了管线振动的原因,据此对振动管线进行了减振处理,效果良好.     

弯管段有支承时多跨U形管的固有频率

介绍了以最低子系统的固有频率作为U形换热管系统固有频率的2种计算方法和1种直接计算U形管全系统固有频率的方法,分析了跨数和端跨长度对U形换热管系统频率常数的影响。结果表明,对称支承条件下一定参数范围内跨数对频率常数的影响较大。提出了采用直接计算U形管全系统固有频率、利用跨数为3和7的U形管最低固有频率为基准作出的频率常数图以及U形管的支承方式、跨数、端跨长度等参数确定U形管最低固有频率的方法。采用此法的计算结果与实验值的误差为1.74%～4.29%,与有限元软件的计算结果相比误差为1.27%～6.26%。     

组合载荷下海上风机塔架受力特性数值分析

研究组合载荷下海上风机塔架的受力特性。基于江苏启东海域6 MW海上风机资料，采用GH Bladed软件开展组合载荷下海上风机塔架的受力特性数值模拟，得到以下主要结论：与风载荷作用相比，在风载荷+波浪载荷组合作用下，风机塔架基础底面所受峰值剪力提升72.0%，峰值弯矩提升8.3%；波浪载荷对基础所受剪力和弯矩的影响显著，在相对波高为4时，基础底面所受相对剪力和相对弯矩分别为3.04和1.44；与风载荷作用相比，在风载荷+地震载荷组合作用下，风机塔架基础底面所受峰值剪力提升76%，峰值弯矩提升21%。研究成果可为启东海域海上风机设计及施工提供理论支撑。     

阻尼减振技术在离心压缩机出口管道减振中的应用研究

阐述了离心压缩机旋转失速造成出口管道振动的原因及危害,介绍管道阻尼减振技术的减振原理。以某炼油厂催化气压机二级出口管道减振改造为例,通过现场实测管道系统的振幅和频率,运用分析软件CAESARⅡ对管道结构系统进行了模态计算分析,提出管道阻尼减振方案,总结了管道实际减振效果。     

框架塔动力特性实验研究

在对框架塔进行地震载荷或风载荷设计计算时,其动力特性值是非常重要的设计参数。建立了框架塔的实验模型,分别对框架塔模型与单塔模型的动力特性进行了实验研究,并对框架高度不变,只改变支承点位置对框架塔的影响进行了实验研究。结果表明:①框架塔是一个有机整体,其具有不同于单塔的动力特性,设计时必须综合考虑框架各因素的影响。②支撑点高度对框架塔的动力特性有较大的影响,随着支撑点高度的增加,框架塔的一阶频率略有增加,而塔顶振幅、二阶频率以及阻尼比均出现了较大幅度的下降。研究结果为框架塔的设计计算和工程改造提供了实验数据与技术支持。     

焦炭塔结构的固有频率和振型研究

在传统的直立塔设备固有频率和振型的计算中,将塔设备简化为悬臂梁计算模型,但实际塔的薄壁圆筒结构与梁模型不符,为此对焦炭塔建立有限元分析模型进行模态分析,得到焦炭塔的固有频率和振型,计算分析表明,由于焦碳塔特殊的结构特点使得焦炭塔的振动特性与传统大型直立设备简化为悬臂梁计算模型所得振动特性相比有所不同,因此焦炭塔结构计算中在计及高阶振型与固有频率时,不宜简化为悬臂梁计算模型.     

考虑剪切滞后影响的平面Timoshenko梁振动特性研究

构建一简单箱型薄壁梁模型,分别采用一维(平面)Timoshenko梁和空间Timosh-enko箱梁模型计算固有频率,并对两种模型的计算结果进行比较。探讨了剪切滞后对平面梁模型固有频率的影响,进而提出一种考虑剪切滞后影响的频率修正系数,此修正系数可应用于船舶总振动计算中一维(平面)梁结构的振动特性计算,以及海洋平台和船舶结构中箱型梁结构的振动特性计算。用11000t油轮的总振动进行验证,计算结果证明本文方法是可行的。     

减摇水舱液体晃荡固有特性数值与模型试验

为研究某海洋工程船舶减摇水舱液体晃荡的固有周期及其阻尼特性,设计有机玻璃模型,开展模型试验。利用开源软件OpenFOAM开发基于两相流求解器InterFOAM的计算程序包,对该减摇水舱模型液体晃荡的固有周期和阻尼进行数值预报,并讨论模型网格尺寸、水舱阻尼板、水舱液面高度等因素对固有特性的影响,预报结果与模型试验结果吻合较好。研究成果可为减摇水舱的设计提供技术指导。     

深水顺应式铰接塔平台的非线性运动特性分析

研究了静水中顺应式铰接塔平台的运动特性。将平台简化为顶部有集中质量绕海底铰接点作平面运动的单自由度体系，考虑铰接点的库伦摩擦、塔柱的结构阻尼及海流对平台的作用，采用拉格朗日方程建立了铰接塔平台的强非线性运动方程。采用Taylor级数展开微分方程，对平台的运动响应进行了数值模拟。计算表明铰接塔平台的固有周期接近低频波浪周期，可能发生大幅慢漂运动；同时揭示了平台平衡位置与海流流速之间的关系，以及库仑摩擦对静平衡位置的影响。     

无线随钻测斜仪减振器减振性能分析

无线随钻测斜仪中减振器减振性能的优劣直接影响着仪器测井性能、稳定性以及寿命。通过建立有限元模型进行模态分析得到减振器的固有频率,通过非线性分析得到减振器的等效弹簧刚度;进一步将等效弹簧刚度导入ADAMS中建立虚拟样机,分析得到减振器对于0~28g、0~200 Hz连续载荷以及0~53g、5ms的冲击载荷具有很好的减振效果。该研究分析方法为减振器设计提供方法参考。     

空气包特性参数的计算及与钻井泵的匹配

进一步完善了空气包体积的计算方法,给出了适合于工程应用的简便的计算公式,具体推证了消振空气包分支系统固有频率的计算过程,阐述了固有频率对空气包分支系统的作用,分析了分支系统的结构因子和状态因子对固有频率值的影响,进而提出了实现空气包装置与钻井泵频率匹配合理,使空气包分支系统阻抗最小、消振效果最好的条件及措施。     

气体分馏装置精丙烯塔控制设计及生产状况分析

对气体分馏装置的精丙烯塔原控制方法进行了分析 ,认为通过控制丙烯控制回流罐液位和通过给定回流量改变汽化量来控制丙烯质量不合理 ,进料量波动将导致丙烯质量和产率的较大变化。经过计算 ,设计了新的控制方法 ,并在实际生产中得到了验证     

基于ChemsepL的甲醇预精馏塔模拟与分析

利用ChemsepL软件对天然气为原料的甲醇精制过程预精馏塔进行了模拟计算,分析了预精馏塔内组分浓度的变化情况以及回流比的影响。模拟结果符合工业实际过程。     

检波器耦合响应定量分析方法及应用

针对检波器与大地耦合响应对地震数据的影响,设计了检波器与大地耦合响应的测定装置和定量分析方法: 利用单自由度有阻尼的自由振动系统,定量描述检波器与大地耦合响应过程; 通过等效固有频率和等效阻尼比两个参数,实现检波器与大地耦合响应的定量分析; 基于QT编程语言,研发了地震检波器耦合响应定量分析软件。检波器耦合试验数据分析结果验证了该定量分析方法的可行性; 将集成的定量分析软件应用于现场试验,进一步证实了该方法的实用性和软件的稳定性。