某型航空发动机管路振动特性的有限元研究

针对某型发动机工作过程中一段管路重复发生泄漏的情况,利用有限元方法对该段管路模态进行了计算,得到了管路的固有频率及模态振型。结果表明,该段管路的固有频率与发动机的工作转速频率很接近,管路与发动机工作产生共振,是造成管路损坏泄漏的原因。在此结论的基础上,采用了相应的措施,解决了共振问题,提高了发动机工作的可靠性。     

航空发动机系统复杂管路结构振动特性

针对高速运转带来的处于高温环境、狭小空间内复杂管路不平衡振动问题,开展航空发动机系统复杂管路的结构振动特性研究。从系统直管和弯管结构振动特性分析提出复杂管路结构数值建模方法,并基于航空发动机复杂管路一般具有对称的结构特点,对系统复杂管路从总体结构和径向结构角度开展振动特性分析与结构优化。分析结果表明:作为轴对称复杂管路结构,3个对称加载的总体结构呈现刚体模态,而20°的管路径向结构在基本加载下振动变形集中于异面支管,且总管增加不同载荷对其结构变形减小无正向影响,故从运行角度为狭窄空间内管路设置结构限制条件,有助于减少系统复杂管路运行故障的发生。     

管路结构参数对液压管路振动特性的影响研究

为探究液压管路的结构参数对其振动特性的影响,建立了不同几何结构参数液压管路有限元模型,基于流固耦合研究了不同结构材料、不同弯曲半径以及不同弯曲内角对液压管路振动特性的影响。研究发现,在液压管路结构一定情况下,钛合金Ti-3Al-2.5V的固有频率最小,不锈钢1Cr18Ni9Ti的变形量最小;在固定液压管路总长的情况下,弯曲半径的增加会提升固有频率并会降低变形量,弯曲内角的增加会减小固有频率但会降低变形量;在固定直管段长度的情况下,弯曲半径的增加会导致固有频率减小并导致变形量增加,弯曲内角的增加会导致固有频率减小但会降低变形量。     

航空发动机液压管路振动环境实验测试系统设计

为了深入研究航空发动机液压管路的振动情况,开发出模拟航空发动机液压管路振动环境的实验测试系统。该实验测试系统由液压动力单元、信号采集与控制单元、基础环境激振单元三部分组成。其中基础环境激振单元的引入,使之模拟了航空发动机液压管路安装机匣振动的情况,较好的复现航空发动机液压管路的实际振动环境。实验表明,该实验测试系统能够实现液压管路的振动特性检测,为深入研究航空发动机液压管路系统耦合振动提供实验基础。     

航空发动机外部管路振动模态试验研究

为分析不平衡振动对航空发动机外部管路结构影响,构建管路的真实与简化模型,通过双应变片传感器测试管路振动模态试验方法研究两端固支长薄壁管路的振动特征,并对管路模型有限元仿真计算比较。结果表明:简化与真实模型的试验结果基本一致;两种模型主振型均为1弯、2弯、3弯;两种模型固有频率除第1阶管路两端不能完全固支约束差异大外,后2阶在10%误差内;试验结果与仿真结果保持一致。振动模态试验方法对材料参数不全构件振动特征分析,助于管路结构优化与特征精确预测。     

基于Simulink的压路机振动液压系统管路动态特性仿真研究

以SR-12压路机振动液压系统为例,基于功率键合图-方块图方法及Simulink控制仿真软件,在仿真中,着重考察与管路的脉动频率、波形衰减速度和压力峰值等相关的因素,从而为实际的工程设计提供参考。研究表明:振动液压系统的小管径及长管路,有利于抑制系统的高频振荡以增强振动液压系统的稳定性,但延长了系统的动态响应时间及造成了较大的系统压力损失;对于大管径及短管路的振动液压系统,系统动态响应较快、压力损失小,但振动液压系统的高频振荡非常剧烈,稳定性较差。研究结果为大吨位压路机振动液压系统的设计提供理论依据。     

化工管路系统的耦合振动瞬态特性研究

根据弱约束化工管路由于阀门的启闭动作而产生的水击现象,引起系统较为复杂的传输特征,考虑泊松耦合效应与连接耦合效应,推导了耦合振动特性方程,采用多变量拟线性方程组特征线法求解阀门启闭产生的水击耦合瞬态响应。结果指出,容腔的压力响应幅值变化范围较大,阀门启闭动作结束后,仍存在有较大的振动幅值。通过试验验证阀口端压力峰值的测试结果与计算结果偏差为2.25%,与计算结果趋势基本一致,验证了所建立耦合振动瞬态特性方程的有效性。     

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。     

振动环境下飞机管路密封性能影响分析

为解决实际工况中飞机管路密封性能问题,根据扩口式液压管路连接件的结构特点,考虑连接件接触对的多种接触关系,建立飞机管路连接件多体接触有限元模型,提出保证扩口式管路连接件基本密封性能的密封闭环、有效密封面积以及有效密封比压3个主要密封准则。利用有限元软件ANSYS /Workbench分析振动工况对管路密封性能的影响规律,探讨管路密封性能的变化过程、振动载荷作用点与载荷幅值对管路密封性能的影响。结果表明：在振动工况作用下管路连接件外套螺母将逐渐产生松动,进而导致管路连接件的密封性能发生衰退;随着振动周期的增加,外套螺母的松动角度越来越大;当振幅相同时,载荷作用点离螺纹连接副越近,管路连接件密封性能衰减速度越快;当载荷作用点相同时,振幅越大,管路连接件密封性能衰减速度越快。为减少振动工况对管路密封性能的影响,应尽量使管路连接件远离振动激励源并降低振动载荷的幅值,实际工程应用中一般通过打保险丝来减缓管路连接件密封性能的衰退过程。     

基于DBN模型的航空液压管路故障诊断方法

为了解决航空发动机液压管路系统中管路故障诊断困难的问题,提出了一种基于深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)的航空液压管路智能故障诊断方法.首先,将采集的液压管路振动数据进行处理,提取出时频域特征参数,其次,将时频域特征参数作为输入样本,输入到深度置信网络模型中,利用深度置信网络模型进行液压管路故障的识别;最后,将本方法应用于航空液压管路模拟故障实验数据中,同时将本文方法与BPNN和SVM等方法进行对比分析,结果表明:本方法对液压管路故障的总体准确率达到99.27％,平均AUC值达到0.993 7,同时表明本文建立的分类模型不仅能够实现航空液压管路状态的准确分类,而且对于管路单一故障和多故障并发情况也能精准识别.     

液压/燃油管道系统的管径及其支撑的动力优化设计

建立了有、无弹性刚度支撑的液压/燃油管道系统,采用了动力优化的有限元分析方法,分析了在一个频率约束下以质量最轻为目标的管道系统,得出了管径、支撑刚度和固有频率的定量关系,提出了防止管道系统强迫共振的方法,最终为管道系统的安全性指导和设计提供了理论依据。     

超高压往复压缩机管线振动的分析

阐述了压缩机管线振动危害及产生的原因。通过建立有限元模型,对压缩机管线的振动进行分析及计算,找到了矣际管线振动剧烈的原因,即振动能量在管线上的分布不均匀。最后,结合实际情况,提出了降低管线振动的改进方法,使管线振动在规定范围之内。     

气柱共振导致的核电站蒸汽管道振动分析与机理研究

针对某核电站机组4#汽动辅助给水泵蒸汽管道在大修后验收试验期间发生的振动超标问题,通过对蒸汽管道振动现象及测试数据分析,推测管道振动机理为主汽门活塞卡滞引发汽锤,汽锤激发管道气柱共振,并使得阀杆产生相应频率即69 Hz的振动.由于阀杆控制系统频响特性,69 Hz与阀杆控制系统耦合,导致管道振动烈度严重超标,达到76 m...     

液压系统振动与噪声的原因分析

分析液压系统产生振动和噪声的基本原因，并介绍减少液压系统噪声的措施。     

Evaluating the influence of mechanical system vibration characteristics on servo motor efficiency

In this study, the influence of mechanical vibration characteristics on the efficiency of a servo motor was experimentally investigated. For this purpose, a dedicated apparatus comprising two servo motors connected to a coupling was used. The efficiency of the motor was investigated by first considering the signals of voltage and current; then, the mechanical power was calculated from the acquired torque and angular velocity supplied by the motor. Subsequently, working conditions involving different angular velocities and loading torques were investigated to generate a motor efficiency map. To clarify the influence of the vibration characteristics on the motor efficiency, two types of couplings differing in torsional stiffness and damping characteristics were considered—Type A and Type B. The efficiency was calculated for eight vibration conditions imposed via the selection of the velocity control gain settings for both types. Resultantly, the manner in which the efficiency is affected by the vibration conditions was clarified. Moreover, coupling in the case of better vibration damping characteristics was confirmed to yield a higher motor efficiency for all gain settings. Furthermore, motor working conditions corresponding to high and low motor efficiencies were evaluated, and the motor thermal behavior was investigated. Overall, a lower motor efficiency was confirmed to be associated with increasing temperatures. These results suggest the importance of the vibration characteristics of mechanical systems for achieving high efficiency.     

Dynamic characteristics analysis and vibration experiment of Upper-time of Flight Counter (U-ToFC)

The dynamic characteristic parameters of Up-time of Flight Counter (U-ToFC) are important for research of structure optimization and reliability. However, the current simulation is performed based on homogenous material and simplified constraint model, the correct and reliability of results are difficult to be guaranteed. The finite element method based on identification of material parameters is proposed for this investigation on dynamic analysis, simulation and vibration experiment of the U-ToFC. The structure of the U-ToFC is complicated. Its’ outside is made of aluminum alloy and inside contains electronic components such as capacitors, resistors, inductors, and integrated circuits. The accurate material parameters of model are identified difficultly. Hence, the parameters identification tests are performed to obtain the material parameters of this structure. On the basis of the above parameters, the experiment and FEA are conducted to the U-ToFC. In terms of the flight acceptance test level, and two kinds of joints condition between the U-ToFC and fixture are considered. The natural frequencies, vibration shapes and the response of the power spectral density of the U-ToFC are obtained. The results show simulation which is based on parameters identification is similar with vibration experiment in natural frequencies and responses. The errors are less than 10% . The vibration modes of simulation and experiment are consistent. The paper provides a more reliable computing method for the dynamic characteristic analysis of large complicated structure.     

电抗器减振系统计算分析

为了解决某变电站电抗器设备振动噪声过大的问题,采用有限元数值仿真方法,建立了电抗器设备的有限元分析模型,应用ANSYS软件对其进行了模态和谐响应分析,得到了设备产生振动噪声的主要原因,即电抗器基础未能隔振产生并且由低频噪声引起。由此提出了在基座和设备之间增加橡胶隔振器的改进方法,通过与原设备对比分析可以证明,改进的隔振结构减振降噪效果明显。     

物料管线振动分析与计算

某厂螺杆压缩机输送物料装置管线运行中发生严重振动 ,最大振幅发生在物料输送末端管线 ,最大振幅为 1 5mm ,严重威胁正常生产。通过振动测试 ,建立计算模型 ,振动计算分析 ,得出振动原因并通过模拟约束条件 ,给出管线防振改造方案 ,方案实施后大大减小了管线的振动     

减速器减振系统结构分析

研究减速器在满负荷工况下箱体各有限元节点的应力和位移、各减振器位置处的支反力。同时计算分析减速器在满负荷工况下,减速器在转子不平衡力作用下,减振器上下的振级落差、基础脉冲力及正弦力输入时减速器的响应。     

AWC液压系统阀架管道振动问题的分析及解决办法

自动宽度控制系统用于热轧厂粗轧机的立辊轧机之上,其主要作用是:在轧钢过程中,对轧辊进行精确定位,控制板材的轧制宽度,提高板形质量.本文对AWC液压系统阀架管道振动问题进行了分析,找到了有效的解决办法.