多功能轴系平衡及振动分析系统

本文详细介绍了作者研制的多功能轴系动平衡振动分析系统。     

核电百万千瓦级汽轮发电机轴系振动模拟试验研究

本文以独特的、自行设计的支承刚度可变的多功能模拟轴系为具体的研究对象，对百万千瓦级汽轮发电机组的动力特性进行分析，分析不同支承方式引起轴第临界转速的变化，不同支承刚度对轴系振动的影响；轴系扬度曲线对轴系临界转速的影响，以及不对中安装对轴系振动的影响。     

艉轴承标高对轴系横向振动的影响理论分析

船舶推进轴系的对中状态直接影响轴系的振动,分析其影响规律对于识别和有效控制异常振动具有重要意义。文中艉轴承支撑力采用与标高有关的非线性模型,考虑螺旋桨的不平衡回旋,在此基础上根据有限元方法建立了连续轴系的非线性动力学模型。通过求解非线性动力学响应,分析艉轴承标高与轴系垂直弯曲振动二者之间的关系,可为改善轴系对中状况与减小轴系振动提供参考。     

大型汽轮发电机振动故障诊断与分析

本文介绍了大型汽轮发电机振动故障的类型及产生原因,阐述了振动故障诊断和分析的方法。     

关于25MW凝汽式汽轮发电机组振动故障的处理探讨

振动故障是发电机组运行过程中经常出现的问题,如果对振动处理不及时,会产生非常严重的后果。本文针对某热电厂25MW凝汽式汽轮发电机组,探讨其在工作过程中产生振动故障的原因,振动故障的危害以及振动故障的处理措施,为今后发电机组的维护和检查工作起到指导作用。     

国产50MW(60MW)机组轴系异常振动的故障诊断及治理

通过对国产50 MW(60 MW)机组轴系中1#瓦、2#瓦、4#瓦轴承异常振动的机理研究与分析,提出了该机组汽轮机轴承异常振动的原因是由于油膜轴承存在半速涡动,它是自激振动,而发电机转子4#轴承振动是由于发电机转子存在较大的不平衡量,它是强迫振动,针对轴系中存在的两种不同性质的振动提出了处理解决的途径,实践证明本文的分析及处理方法是行之有效的.     

单支撑1000MW超超临界汽轮机轴系不平衡响应分析

建立单支撑1 000 MW超超临界汽轮机不平衡响应分析有限元模型,计算升速过程中轴系不平衡响应特性,比较单、双支撑机组不平衡响应差别。研究结果表明,不平衡响应分析时可将转子两侧单支撑轴承视为该转子的双支撑,由此两轴承振动分析不平衡面及不平衡型式。单支撑汽轮机转子之间振动耦联性较强,突显于相邻转子两临界转速附近。工作转速远离临界转速时相互间影响并不大。虽转子二阶临界转速远高于工作转速,但采用单支撑模式机组转子不平衡力偶与振动间相位滞后角大多在120°以上。通过对1 000 MW汽轮机组进行低压转子现场高速动平衡试验,不平衡响应分析结果获得试验验证。     

气隙静态偏心与定子短路复合故障对发电机定子振动特性的影响

分析了汽轮发电机在正常运行、气隙静态偏心故障、定子匝间短路故障、气隙静态偏心与定子匝间短路复合故障下的定子径向振动特性,以及各故障参数发展对定子振动特性的影响。首先对各情况下的气隙磁密进行了推导,得到引发定子振动的单位面积磁拉力表达式。然后分析了复合故障下定子径向振动特性及其与对应故障参数的变化关系。最后实测了SDF-9型故障模拟发电机的定子振动数据,结果与理论分析基本吻合。研究表明,正常情况和气隙静态偏心故障下发电机定子只有二倍频振动,但静偏心对应的二倍频振动幅值较正常情况要大;定子短路故障与复合故障下发电机定子都将产生二倍频、四倍频与六倍频径向振动,但复合故障所对应的振动幅值较大;复合故障下随着定子短路或气隙静态偏心程度的加剧,定子径向变形趋势及二倍频、四倍频与六倍频振动幅值均将增大;随着电机励磁电流的增大,定子径向变形趋势及二倍频、四倍频振动将增大,而六倍频振动则基本不变。     

有关汽轮发电机振动故障的研究

本文应用层次分析方法对汽轮发电机结构和故障进行了分析,把汽轮发电机划分为系统、子系统和部件三个层次,分别对每个层次进行故障模式及影响分析,结合故障树分析方法得到了导致汽轮发电机振动故障的根本原因及其特征参数。提出了基于多属性特征距离的汽轮发电机振动故障诊断方法,最后给出了多特征属性距离诊断方法在汽轮发电机振动故障诊断中的工程应用实例。     

主动磁悬浮轴承支承旋转机械的减振性能研究

针对旋转机械的振动噪声问题,在对轴承工作特性及系统振动传递特性进行理论分析的基础上,提出了采用新型主动磁悬浮轴承取代传统机械轴承以实现整机减振降噪的设想.以某工程试验样机为研究对象,利用有限元软件考察了轴承的刚度变化对该样机轴承座机脚振动不平衡响应的影响,进而开展了专门的振动对比实验来对主动磁悬浮轴承的减振性能进行实际评估.结果表明:减小轴承刚度的思路对于降低旋转机械的机脚振动确实可行;相比于机械轴承,采用主动磁悬浮轴承支承对于减小整机振动水平具有显著实际效果.相关结论可为拓展主动磁悬浮轴承技术的应用领域和场合提供重要思路及数据支持,同时也为其今后的工程化实用奠定研究基础.     

旋转冲压转子-动静混合气体轴承系统振动特性仿真研究

本文研究了旋转冲压压缩转子涡动时,在进气道压缩气流激力作用下的动静压混合气体轴承-柔性转子系统非线性动力学特性。首先对压缩进气道的内部流场进行分析,获得作用在转子上的非线性复杂激振力模型;同时采用有限单元法对旋转冲压发动机中动静压混合气体轴承转子系统（多自由度）进行建模,对含时间项的气体润滑雷诺方程与转子运动学方程进行耦合求解。通过动力学仿真获得了该系统在不同供气压力及不同偏心距作用下的轴心轨迹图与频谱图。研究结果表明,适当的选择供气压力与偏心距,可以降低旋转冲压压缩转子-动静混合气体轴承系统的振动幅值并提高其稳定性。     

新型MW级风力发电机组风轮叶片用环氧结构胶粘剂

应对MW级风力发电机组风轮叶片用环氧胶粘剂的技术要求,研究了一款新型风轮叶片用环氧胶粘剂,并对其拉伸强度、剪切强度和抗剥离性能进行了技术评价。结果表明,此款环氧结构胶粘剂具有良好综合性能,在满足MW级风轮叶片结构粘接的要求前提下,为更大尺寸风轮叶片用合模粘接用环氧结构胶提供了新思路。     

船用柴油发电机组非线性隔振系统动态特性分析

以计算多体动力学理论为指导,以船舶柴油发电机组的抗冲击研究为背景,建立了柴油发电机组的多体动力学以及线性隔振系统模型,并通过实验验证模型的正确性;在此基础上构建机组的非线性隔振系统,并对机组额定工况以及冲击条件下隔振系统的动态特性进行分析,结果表明非线性隔振系统较线性隔振系统有良好的隔振效果。文中的建模与求解方法较数学建模与求解简单易行,对隔振器选型与安装、非线性隔振器的参数化设计与优化、其它船用机械的抗冲击研究奠定了一定的工程应用基础。     

外滚道剥落的高速轴承转子非线性系统及其振动响应分析

为了建立符合工程实际的外滚道剥落高速轴承转子系统动力学模型,将滚道剥落引起的时变位移和时变冲击激励、油膜时变刚度和时变阻尼、钢球与滚道时变接触刚度和时变接触角、时变接触力等非线性因素综合考虑,结合JONES的高速球轴承动力学模型建立了外滚道剥落的高速轴承转子系统非线性动力学模型.基于该模型研究了剥落尺寸和转速变化时轴承...     

气隙轴向静偏心对发电机定子-绕组受载及振动的影响

通过理论推导、有限元计算和实验验证,研究了气隙轴向静偏心前后同步发电机定子及绕组的受载与振动特性变化。与其他大部分气隙径向偏心的研究不同,本文重点关注气隙轴向静偏心下定子-绕组的受载及振动特性。在分析气隙磁密变化的基础上,推导得到了正常和气隙轴向静偏心下定子径向及轴向不平衡磁拉力、绕组电磁力的表达式。以CS-5型发电机为分析对象,进行了有限元仿真计算和实验验证。结果表明,气隙轴向静偏心会在减小定子径向磁拉力和转子抽空端定子绕组电磁力的同时增加定子轴向不平衡磁拉力和转子伸出端定子绕组电磁力,对应地,定子径向振动和转子抽空端定子绕组振动将减小,但定子轴向振动和转子伸出端定子绕组振动将增大;定子轴、径向磁拉力和绕组电磁力及振动均以二倍频为主,夹杂其他各偶次倍频。在定子磁拉力作用下,定子铁芯齿槽端部为最大变形位置;在定子齿槽变形挤压和电磁力共同作用下绕组直线段与端部的连接处易发生磨损,在制造及运行中需给予特别注意。     

具有轴承不对中故障的柔性非圆截面多转子系统非线性动力学行为

研究了具有轴承不对中故障的柔性非圆截面多转子系统的非线性动力学特性。首先在长轴承、微小不对中量和不平衡量等假设下,利用坐标变换推导出非圆截面多转子-轴承系统的非线性动力学模型。最后采用数值方法,重点分析了系统的非线性振动行为,例如稳态响应、轴心轨迹、Poincaré截面以及最大Lyapunov指数等。结果表明:在较低转速时,转子系统除存在与不平衡故障同步的工频外,还存在由于不对中引起的倍频以及组合频率成分等。随着转速的提高,系统出现倍周期分叉现象,混沌运动等复杂的非线性动力学行为。     

微型燃气轮机浮环轴承-悬臂转子系统动力学特性分析

对浮环轴承支承的悬臂转子系统的动力学特性进行分析,建立了浮环轴承双层油膜Reynolds方程和浮环运动方程。采用4节点等参h-精细有限元网格,通过Galerkin方法求解系统Reynolds方程得到双层油膜压力。在小摄动范围内,联合悬臂转子系统的动力学方程、浮环运动方程求出浮环轴承的等效刚度和阻尼系数。应用商业有限元软件ANSYS12.1对实际微型燃气轮机用浮环轴承-悬臂转子系统进行临界转速、谐响应及不平衡响应等转子动力学仿真计算。通过与实验结果对比,验证了此物理计算模型的正确性,并证明了用此方法分析浮环轴承-悬臂转子转子动力学问题具有实际意义。     

汽轮机轴系弯振干扰抑止问题鲁棒H∞控制

研究汽轮机组结构复杂的轴承转子系统振动及其控制时所建模型难免引入建模误差的问题，对此提出采用鲁棒性较强的H∞控制方法实施主动控制，并提出以三条假设简化弯曲振动普遍运动方程，分析轴系弯振特性，设计弯振干扰抑止控制器，依据200MW汽轮机组主动控制实验台模型轴系几何物理数据，进行计算机仿真分析，验证此控制器具有鲁棒稳定性，对控制系统具有较好的镇定作用，仿真分析结果说明了H∞控制方法在复杂转子系统振动主动控制中的可行性。     

Stochastic nonlinear free vibration analysis of elastically supported functionally graded materials plate with system randomness in thermal environment

This paper presents the stochastic nonlinear free vibration response of elastically supported functionally graded materials (FGMs) plate resting on two parameter Pasternak foundation having Winkler cubic nonlinearity with random system properties subjected to uniform and nonuniform temperature changes with temperature independent (TID) and dependent (TD) material properties. System properties such as material properties of each constituent’s material, volume fraction index and foundation parameters are taken as independent random input variables. The basic formulation is based on higher order shear deformation theory (HSDT) with von-Karman nonlinear strains using modified C⁰ continuity. A direct iterative based nonlinear finite element method in conjunction with first order perturbation technique (FOPT) developed by last two authors for the composite plate is extended for FGM plate to compute the second order statistics (mean and coefficient of variation) of the nonlinear fundamental frequency. The present outlined approach has been validated with those results available in the literature and independent Monte Carlo simulation (MCS).