水轮机迷宫密封系统非线性动力稳定性研究

采用Muszynska非线性密封力模型,分析水轮机转轮密封系统非线性动力学特性,研究迷宫密封对水轮机转轮系统动力稳定性的影响.受密封力作用转轮发生自激振动,当转轮达到一定转速后开始失稳,发生Hopf分岔,进入周期涡动状态,涡动幅度随转速的提高而增大,增大到一定程度后,密封和转轮发生碰摩.根据Lyapunov第一近似理论判断非线性系统的运动稳定性,采用Runge-Kutta法数值模拟了转轮的轴心轨迹.通过改变迷宫密封的物理和结构参数,对系统运动特性进行敏感性分析,将Muszynska模型与八参数模型进行比较证明其变化趋势相同.     

从动轮-悬架系统侧向自激振动影响因素分析

胎面侧向自激振动是轮胎多边形磨损现象产生的根源.对后悬架四自由度自激振动模型进行Simulink仿真,验证了轮胎侧向振动是一种硬自激振动.对系统自激振动状态影响较大的敏感参数主要有轮胎橡胶刚度及阻尼系数、垂向载荷、接地附着系数、接地块质量、轮胎前束角以及外倾角.对敏感参数的灵敏度计算确定了影响分岔车速的参数灵敏度排序.最后,给出了抑制轮胎侧向自激振动的主要有效措施:增大胎面—路面附着系数及减小轮胎前束角可以减小产生自激振动的车速范围或者将其从正常行驶车速范围移除,从而减少胎面磨损,延长轮胎使用寿命.     

混流式水轮机进动过程中转轮上冠转动流体力矩研究

通过模型实验和基于整体流动模型的数值模拟研究了混流式水轮机进动过程中作用在转轮上冠的转动流体力矩的基本特性.模型实验中的转轮用一个圆盘来模拟,其上冠与后顶盖之间形成一个很小的轴向间隙.内向流由外部水泵供给.检验分析了间隙内泄漏流速、径向间隙进口处的预旋速度和轴向间隙宽度对流体力矩的影响.研究结果表明,进动流体力矩在很小的正向进动角速率比区间内对转轮的进动具有自激效应,并且进口处预旋速度对自激区间的影响显著.通过对转轮进动过程中流体所产生的转动力矩在转轮旋转和不旋转两种情况下的比较,得出了法向流体力矩在转轮只有进动没有旋转的情况下对转轮的进动没有自激效应.法向流体力矩对进动所产生的自激效应是由转轮转动所形成的漩涡流引起的.     

初轧过程中打滑时的自激振动

本文对初轧过程中打滑时的自激振动进行了理论分析,利用非线性振动理论中的渐近法导出了自激振动能否建立起来的判据。编制了自激振动程序,并对工程实例进行丁计算。     

基于电反馈自激振动的圆柱壳固有频率测量方法

振动按激励类型分为自由振动、强迫振动、自激振动和参数振动。目前固有频率测量的两种方法:敲击法和扫频法分别基于自由振动和强迫振动的原理。提出基于自激振动的原理测量圆柱壳的固有频率与模态的方法。此处的自激振动是基于电信号反馈激励,从而导致圆柱壳的自激振动;而非普遍被研究的摩擦导致的自激振动或线的风激振。将其命名为电反馈自激振动法,通过该方法对一个圆柱不锈钢钢管的模态与响应幅度-激励频率曲线的测量。与敲击法、扫频法和ANSYS仿真分析的结果进行对比,证明了该方法测量固有频率及模态的可行性;并得到自激振动时的振型分布及稳定激振的频率与传感器的位置有关的结论。该方法相比敲击法和扫频法具有测量设备简单、测量快速的优点。     

平整机自激振动与轧制界面阻尼特性的关系

对平整机轧制界面的摩擦学、阻尼特性,自激振动机理及振动测试结果进行了分析,平整机振动的主要成分是自激振动,且自激振动的根源在于轧制界面的负阻尼特性,而负阻尼的产生源于轧制界面的粘滑状态与部分弹流膜作用的存在。研究结果为解决实际生产中平整机振动带来的产品质量问题提供了理论依据。     

换热器抽芯与装芯过程中的自激振动

研究了管壳式换热器在现场抽芯和装芯过程中产生的自激振动现象,并通过对抽、装芯过程建立运动模型,导出振动方程,从而对其自激振动现象进行了理论分析。提出了控制这种自激振动的措施。     

水轮机尾水管涡带诱发的转轮横向激振力计算

针对引起水轮机机组振动最主要的振源——尾水管涡带,建立了一种计算水轮机转轮轴系横向激振力的可行性方法。通过对尾水管涡带对转轮流场影响方式和前人试验、数值结果的调查研究,建立了转轮出口延伸处涡带对转轮内流体的扰动简化模型,将这种涡带扰动流场作用于转轮三维紊流流场计算模型上,最终计算得到了不平衡横向激振力,可以作为轴系分析的已知外力,为水轮机轴系动力分析提供必要的数据。     

基于多路径传递的水电站厂房流激振动分析

为研究水电站厂房流激振动传导机制,对振动传递路径进行了分析,采用重整化群(RNG)k-ε模型对混流式水轮机蜗壳、导叶、转轮及尾水管全流道进行了三维非定常湍流计算.基于湍流计算结果对转轮部件上的脉动压力进行了积分计算,给出了解析计算和数值模拟相结合的轴向水推力脉动特性计算方法,并沿着蜗壳/尾水管→厂房结构、转轮→轴系→机架基础→厂房结构这两条振动传递路径对厂房振动进行了计算分析.结果表明:整个流道内压力脉动程度较大的区域主要集中在尾水管直锥段以及弯肘段,频率主要为0.83和1.02 Hz,即转频的1/5和1/4,受尾水管低频涡带向上游传播影响,蜗壳区也出现了低频脉动压力;轴向水推力是机组垂直动荷载的重要部分,具有明显的脉动特性,转轮上冠与顶盖、转轮下环与基础环之间的空腔压力是形成轴向水推力的主要组成部分;蜗壳/尾水管→厂房结构这条振动传递路径是最直接也是作用最明显的,是厂房振动的主要诱因.     

一类轧机自激振动现象的分析与解决

研究了1420冷连轧机的自激振动现象，建立了轧辊的振动数学模型，并运用多尺度摄动法进行分析求解，提出了解决自激振动的方法．实验表明，该方法可有效地控制轧辊的自激振动，提高系统的稳定性、     

迷宫密封气流激振效应对转子振动响应影响的实验研究

用PL30 2双通道数据采集器及频谱分析仪测试了高速转子在升、降速过程中对迷宫密封中气流激振效应的亚异步自激振动响应 ,得到了振动响应的三维频谱图。实验结果声明 ,迷宫密封气流激振对高速转子振动响应有影响 ,迷宫密封结构参数对转子稳定性有影响。迷宫密封气流激振引起的转子亚异步自激振动有一个转速门槛值 ,这种振动一旦发生 ,其振幅随转速的升高而增大 ,而振动频率维持不变。迷宫密封气流激振引起的亚异步自激振动和油膜涡动有显著的不同 ,可以用测试转子振动三维频谱图的方法来诊断高速转子的复杂故障     

300MW汽轮发电机组轴系自激振动原因分析及对策

以国电太原第一热电厂11号机组为例,通过对机组运行中振动试验数据以及机组升降速过程、异常振动前后振动及相关参数等的全面分析,确定机组振动故障的特征为自激振动,探讨了消除自激振动的对策。     

冰致自激振动测量与机理解释

在海洋平台上观测到了冰致结构的稳态振动,以及冰力和平台响应间的频率锁定现象.通过对实测数据和冰与结构相互作用的破碎机理分析,证明冰致稳态振动属于自激振动.给出了产生冰致自激振动的条件,提出了冰致自激振动的物理机制,指出冰致自激振动发生在冰加载速率的韧脆转变区,整个过程中冰内裂纹的形成与扩展受到了结构运动速度的控制.冰内部的微裂纹行为是解释与描述冰致自激振动的关键要素.     

机床摩擦自激振动的研究

用位移图，速度图，描述了摩擦自激振动，分析了伴生现象，建立了动力学模型和数学表达式，研究了该自激振动的机理及产生条件，引入运行均匀性系数，求解微分方程，推导出发生自激振动的临界速度公式，经与实践对照，两者有良好的一致性。     

变速切削对抑制切削自激振动效果的研究

采用数理统计学的方法，研究了变速切削过程中抑制自激振动的主要因素及改变各主要变速切削参数对自激振动的抑振效果。     

水轮机非线性密封力近似解耦方法

非线性密封激振力是影响水轮机振动的附加外力之一,为深入研究水轮机振动问题,将Muszynska非线性密封力作为附加外力纳入水轮机振动微分方程,得到水轮机非线性密封力模型.采用Runge-Kutta法数值模拟解耦前后稳态工况和密封故障下转轮的振幅与形心轨迹,分析密封长度与密封半径对水轮机转轮振幅的影响.仿真结果表明:近似解耦方法对水轮机非线性密封力模型拟合效果较好,解耦方法可行;密封长度对转轮振幅影响较大,密封设计时应合理选取密封长度与密封半径.     

车床加工过程中的自激振动分析及消振措施

本文就车削过程中产生的振动及其对加工的影响进行了简单地描述,重点对车削过程中产生自激振动的因素及其特点进行了描述和分析,并从切削用量、刀具的几何参数、工艺系统的抗振性、机床系统的抗振性、工艺系统薄弱环节的刚度等几方面有针对性的对自激振动采取相应的控制及消振方法、措施进行描述。     

基于胎面侧向振动的轮胎多边形磨损机理分析

考虑轮胎接地磨擦的非线性特性,采用动态LuGre摩擦模型,建立基于胎面侧向振动的轮胎多边形动力学模型,并对系统的稳定性进行了分析,指出轮胎的自激振动是一种由系统Hopf分岔引起的稳定周期振动现象.研究表明轮胎多边形磨损是一种典型的非线性自激振动现象,其发生与胎面的侧向振动有关,轮胎多边形磨损的边数近似等于胎面的侧向振动频率与车轮转动频率之比,并通过仿真得到了能够引起胎面自激振动的车速和轮胎前束角范围.结果表明所建模型能够很好地解释轮胎多边形磨损的形成机理,为减小或消除轮胎的自激振动提供了理论依据.     

迷宫密封气流激振效应对转子振动响应影响的实验研究

用ＰＬ３０２双通道数据采集器在谱分析仪测试了高速转子在升、降速过程中对迷宫密封中气流激振效应的亚异步自激振动响应,得到了振动响应的三维频谱图。实验结果志明,迷宫密封气流激振对高专子振向应有影响,迷宫密封结构参数对转子稳定性有影响。迷宫密封气流激振引起的转子亚异步自激振动有一个转速门槛值,这种振动一旦发生,其振幅随转速的升高而增大,而振动频率维持不变。迷宫密封气流激振引起的亚异步自激振动和油膜涡动有     

工程车辆传动系统自动激动研究

分析了工程车辆传动系统自激振动产生的原因和机理,并建立了数学模型。经分析,工程车辆传动系统在高滑转率下常会失稳而产生自激振动,对车辆产生不利影响,指出了目前在工程车辆传动系统自激振动领域中急需解决的研究问题。