传递矩阵法在结构振动响应分析中的应用

传递矩阵法因其简便、快捷,已被广泛应用于机械、航空和航天等领域。本文以航空发动机低压转子临界转速分析为例,对传递矩阵法在结构振动响应分析中的应用方法和分析步骤进行了详细的介绍,并给出了某型发动机低压转子在不同支承刚度下的临界转速。     

对某电厂3号机组轴系安装的综合探讨

本文主要对某电厂的轴系安装要点、低压缸转子定位、低-发对轮找中心设计值调整、电端猫爪支承结构刚度差的影响做了简要的论述。     

某汽轮机转子动力学分析

为了获得某汽轮机转子-轴承系统的动力学特性,并验证其可靠性。采用有限元法,通过对汽轮机转子-轴承系统进行等效简化,建立了汽轮机转子-轴承系统动力学分析模型,在此模型上对汽轮机转子-轴承系统进行转子动力学分析,包括模态分析、临界转速计算以及不平衡响应分析,分析结果表明该转子-轴承系统结构临界转速安全裕度满足要求,转子系统选取的平衡量具有较小的振动幅值,转子-轴承系统设计具有合理性,并对转子-轴承系统安全运行提供了实时监测的依据。     

斜支承单跨曲梁的力学特性研究

为了揭示斜支承曲线梁桥的力学特性,应用结构有限元分析软件ANSYS建立斜支承单跨曲梁模型,详细分析斜度、弯扭刚度比、荷载类型等对斜支承曲梁内力的影响,绘制的大量曲线清晰显示了各项因素对斜支承曲梁内力的影响规律。研究结果表明,对单跨曲梁,如果一端为斜支承且斜度为正时,该支点截面将产生负弯矩,且负弯矩随着斜度增大而增大;当斜度为负时,存在一个使支点截面产生正弯矩的临界斜度,该斜度随弯扭刚度比的增大而增大。     

对边弹性支承夹层玻璃板剪切屈曲分析

玻璃板与框架之间采用结构胶粘接形成的线支承连接,会因结构胶的弹性约束效应而影响玻璃板的剪切屈曲行为.本文通过有限元模拟研究了对边弹性支承夹层玻璃板在面内剪切荷载作用下的屈曲响应,分析了玻璃板长宽比、结构胶面内约束刚度、垫块几何尺寸及垫块弹性模量对夹层玻璃板剪切屈曲的影响规律.在理想简支、固支边界板件受剪屈曲临界荷载计算公式的基础上,引入考虑边界弹性约束刚度与板件厚高比的参数β,提出了对边弹性支承夹层玻璃板的剪切屈曲系数计算公式.经与工程常用夹层玻璃板的剪切屈曲临界荷载有限元分析值对比,表明计算公式安全可靠,可为工程应用提供参考.     

考虑地基沉降的塔机压重式底架受力分析

对塔式起重机的压重式底架进行了受力分析,考虑了塔机在竖直力、起升平面内的倾翻力矩、回转平面内的侧翻力矩以及地基下沉的共同作用下,给出底架分别在4点和3点支承时支反力的计算公式,并讨论了保证不出现3点支承的最大临界下沉量的计算公式,底架的刚度越大,临界下沉量越小。     

考虑地基沉降的塔机压重式底架受力分析

对塔式起重机的压重式底架进行了受力分析,考虑了塔机在竖直力、起升平面内的倾翻力矩、回转平面内的侧翻力矩以及地基下沉的共同作用下,给出底架分别在4点和3点支承时支反力的计算公式,并讨论了保证不出现3点支承的最大临界下沉量的计算公式,底架的刚度越大,临界下沉量越小。     

弹性支承拉索动力特性研究

拉索的动力特性是拉索性能分析的基础.考虑弹性支承的影响建立了拉索动力分析的数学物理模型,研究了拉索的动力特性.研究表明:弹性支承刚度增大,索的整体刚度增大,索的自由振动频率增大;弹性支承刚度对奇数阶频率的影响远大于对偶数阶频率的影响;当反映索弹性支承刚度大小的无量纲参数k＞25时,认为索两端固定,可不考虑索弹性支承刚度...     

中心孔对大功率核电汽轮机转子强度和稳定性的影响

对大型整锻转子锻件开中心孔的原因和可能带来的问题进行了分析。研究分割叶轮和二次计算方法,推导了适用于整锻转子应力计算的矩阵方程,介绍开中心孔对转子强度、应力腐蚀的影响。同时,还讨论了轴系临界转速、不平衡响应以及扭振计算方法。最后基于计算结果分析了开中心孔对轴系稳定性的影响。     

工程车辆传动轴的优化设计

在铲运机、轮式装载机、起重机、汽车等工程车辆上,众所周知,传动轴联接变速箱或分动箱与前后桥,如图1示。早期,传动轴是根实心轴,据说是美国人spicer提出并取得成功的,事情发生于十九世纪初期。现代的传动轴是空心的,并希望短一些,以提高临界转速(一般超过1.5米或临界转速尚嫌小时应用传动轴中间支承)。传动轴有开式传动轴与闭式传动轴之分,在车辆上常见的是开式传动轴。即轴的两端连接万向节,可看成两端自由支承的     

考虑下部支承结构协同变形的椭圆形弦支穹顶结构温度效应研究

空间结构周边约束刚度是影响结构温度变形和温度应力的主要因素之一。周边约束刚度与支座刚度、下部支承结构侧向刚度有关,而目前大部分研究中忽略了下部混凝土支承结构侧向刚度的影响,使得分析结果不能准确反映结构的实际状态。以天津宝坻体育馆椭球形弦支穹顶结构为背景,建立包含下部混凝土支承结构的整体模型,研究了下部支承结构侧向刚度对结构温度效应的影响,发现合理考虑下部支承结构的侧向刚度可有效降低结构的温度应力、温度变形和支座反力。     

反应堆冷却剂泵支承结构设计及分析

根据反应堆冷却剂泵支承设计需求,对传统的反应堆冷却剂泵支承结构进行了优化改进,提出了一种固有频率高、支承刚度大的新型支承结构。利用ANSYS有限元分析软件对不同结构形式、不同安装方式下支承结构的应力分布、固有频率及系统支承刚度进行了计算,对比分析了不同安装方式对于系统动力学特性的影响。计算结果表明新型反应堆冷却剂泵支承结构设计合理,能满足设计要求。     

汽轮发电机组的防振对策

振动是评价汽轮发电机组运行状况的重要指标。一定程度的振动是允许的,振动过大,将使部件承受过高的动应力,使紧固部件松驰,滑动部件磨损或小间隙配合的动静部件间发生摩擦,甚至会造成汽轮机叶片因动应力过高而疲劳折断。一、查找机组振动的原因1.振动起因①从机组结构上必须了解如下内容:汽缸与轴承座的连接和支承方式; 滑销系统的布置以及凝汽器与汽缸的连接和支承方式; 轴承的结构型式和进轴方式,规定的轴瓦间隙和紧力数值; 发电机后轴承座的结构及其与台板联系的刚性;汽轮机和发电机转子的结构及其连接方式,设计临界转速; 基础的型式等…     

两端弹性支承夹紧杆的后屈曲分析

本文主要讨论两端弹性支承夹紧杆的后屈曲行为与支承刚度的依赖关系.研究表明:存在一个由杆的长度以及抗弯刚度决定的支承刚度的阈值,当支承刚度不超过该阈值时,屈曲荷载是简单的,随着支承刚度的增加而增加,且除了从零开始的一个很小的基础刚度范围外,所有分岔点以及由此产生的后屈曲平衡路径皆是不稳定的;而当支承刚度超过该阈值时,杆的屈曲荷载与两端刚性支承夹紧杆的相同,相应的分岔点及由此产生的后屈曲平衡路径皆是稳定的.于是,在支承刚度阈值以下的太范围内,杆的屈曲荷载对缺陷将是敏感的.     

考虑抗弯刚度影响的弹性支承索力动力检测理论与试验研究

为了提高索力动力检测精度,考虑索的抗弯刚度和支承弹性等因素建立分析模型,推导出索力和弹性支承刚度动力识别公式。当弹性支承刚度趋于无穷时,该公式收敛于不考虑支承弹性变形的索力动力识别公式。设计三个试验验证考虑抗弯刚度影响的弹性支承索拉力动力检测方法的有效性,试验结果表明:弹性支承刚度较小时,不考虑支承弹性变形对动力检测影响的索力检测结果误差很大;考虑支承弹性变形影响的动力检测公式具有较高的精度。     

考虑侧向支撑刚度影响的蜂窝钢梁临界弯矩计算研究

钢梁可通过设置侧向支撑并控制间距避免其发生整体弯扭屈曲,支撑刚度会对钢梁的临界弯矩产生影响。利用有限元方法研究了不同侧向支撑刚度下蜂窝钢梁临界弯矩。研究结果表明,随着侧向支撑刚度的增加,蜂窝钢梁临界弯矩亦逐渐增加;但当支撑刚度达到临界支撑刚度后,随着侧向支撑刚度的增加钢梁临界弯矩不变。根据参数分析结果,提出了根据支撑间距确定临界支撑刚度的简化计算公式。     

考虑侧向支撑刚度影响的蜂窝钢梁临界弯矩计算研究

钢梁可通过设置侧向支撑并控制间距避免其发生整体弯扭屈曲,支撑刚度会对钢梁的临界弯矩产生影响。利用有限元方法研究了不同侧向支撑刚度下蜂窝钢梁临界弯矩。研究结果表明,随着侧向支撑刚度的增加,蜂窝钢梁临界弯矩亦逐渐增加;但当支撑刚度达到临界支撑刚度后,随着侧向支撑刚度的增加钢梁临界弯矩不变。根据参数分析结果,提出了根据支撑间距确定临界支撑刚度的简化计算公式。     

超高层框架-核心筒结构的扭转刚度及其稳定

为了控制超高层框架-核心筒结构的侧向刚度和扭转刚度,以临界屈曲因子为参数,讨论了弯曲、扭转双重二阶效应对刚度的影响。推导了结构的临界屈曲因子与自振周期的关系,指出扭转临界屈曲因子是合理反映超高层框架-核心筒结构扭转刚度的力学参数,推荐采用扭转临界屈曲因子替代周期比评估结构的扭转刚度。选取两个超高层框架-核心筒结构工程案例及其参数测试模型,通过几何与材料非线性分析,分析了超高层框架-核心筒结构屈服后,临界屈曲因子、刚度折减、地震作用之间的相互关系。结果表明,偏小的扭转临界屈曲因子和扭转与弯曲临界屈曲因子比会引起更多的刚度折减,扭转临界屈曲因子有可能成为结构刚度设计的主导参数。根据刚度折减-地震水准关系曲线和刚度折减-临界屈曲因子关系曲线,给出了弯曲和扭转临界屈曲因子容许下限的建议值分别为7.5和2.5。     

考虑抗弯刚度影响的弹性支承拉索动力特性研究

拉索的动力特性是拉索性能分析的基础。考虑抗弯刚度和支承弹性等因素建立拉索动力分析模型,研究了拉索的动力特性。本文研究表明:抗弯刚度和支承弹性变形对拉索自振频率影响都较大;支承弹性变形对奇数阶频率的影响远大于对偶数阶频率的影响;当反映索弹性支承刚度大小的无量纲参数k25时,认为索两端固定,可不考虑支承弹性变形对拉索动力特性的影响。     

下部支承刚度对索拱结构力学性能的影响分析

为了研究下部支承刚度对索拱结构力学性能的影响,建立了跨度为60m,矢跨比分别为0.2,0.3,0.4的纯拱结构和索拱结构模型,采用支座刚度对下部支承的刚度进行等效处理。研究了五种不同支座水平刚度下索拱结构的强度、刚度和稳定性。结果表明,下部支承刚度对纯拱结构和索拱结构的强度和静力稳定性影响较小,但对其刚度有一定影响;该索拱结构在不同刚度的下部支承情况下力学性能良好。