基于振动特性的铁塔螺栓完全松动检测方法

螺栓连接松动故障是铁塔常见故障之一,开展铁塔螺栓松动检测研究十分必要。本文提出了一种基于铁塔振动特性的螺栓完全松动快速检测方法,首先利用脉冲激振法实测了输电铁塔螺栓完全松动前后振动信号,分别得到了激振点所在塔材的振动信号,以及通过螺栓相连接的塔材振动信号。然后采用自相关-VMD方法进行振动信号处理,得到了振动信号频谱图。通过对比分析,最后得出结论:当螺栓紧固时,脉冲激振下各塔材产生自激振动,螺栓相连接的两塔材振动频谱存在差异;当螺栓完全松动时,激振点所在的塔材为自激振动,而通过螺栓相连接的塔材受迫振动成分增加,两塔材振动频谱较为接近。因此螺栓相连接的两塔材振动频谱的变化特征可作为该螺栓是否完全松动的判断依据,为铁塔局部螺栓松动离线检测提供了一个新的思路和方法。     

不同种类螺栓的不锈钢端板连接节点抗震性能试验研究

端板连接是门式钢架和多层钢框架中常用的节点形式,而目前少有针对不锈钢结构端板连接节点的相关研究.本文对4种类型的螺栓(镀锌高强度螺栓10.9级、8.8级,奥氏体不锈钢螺栓A4-70、A4-80)和不同端板厚度的不锈钢结构外伸式端板连接节点进行循环荷载下的破坏试验,研究其节点破坏形态、承载力及延性,并与有限元计算结果进行对比.试验结果表明:不锈钢螺栓端板连接节点的滞回曲线呈Z形,且其耗能系数仅为镀锌高强度螺栓端板节点的40%,;当端板较薄时,节点的抗震性能均有显著提高;通过有限元分析与试验结果的比较,验证了有限元模型的正确性.研究结果表明,所有试件的滞回曲线均具有不同程度的滑移捏缩现象,不锈钢螺栓端板连接节点、端板越薄时捏缩现象越明显,因此需从设计上加以改进,同时不锈钢摩擦面的处理工艺也需进一步开发,以提高不锈钢面的抗滑移系数.     

钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架拟动力试验

为了研究地震作用下半刚性钢管混凝土框架结构的动力性能与破坏机理,进行了两榀钢管混凝土柱与钢梁单边高强螺栓端板连接框架的拟动力试验,以El Centro波作为拟动力试验的激励输入,获得不同地震加速度峰值下结构的动力响应和破坏模式.分析了在地震作用下组合框架的滞回曲线、动力放大系数、阻尼比、刚度退化规律和耗能能力等抗震性能指标,研究了结构在不同地震波阶段的位移时程曲线和加速度时程曲线等动力响应,比较了柱截面形式和端板类型对组合框架结构抗震性能的影响.试验结果表明,在柱截面宽度和含钢率相同条件下,采用单边高强螺栓端板连接,方钢管混凝土框架的刚度大于圆钢管混凝土框架,但其延性系数小于圆钢管混凝土框架;该类型半刚性组合框架具有良好的抗震性能,连接可靠,可以在实际工程中推广和应用.     

大型直线振动筛的动力学分析

对大型振动筛的振动系统进行动力学分析,建立力学模型、运动微分方程,即可知振动质量、弹簧刚度、偏心质量与振幅之间的关系,并且分析了由不平衡激振力引起的异常运动,为振动筛的设计与制造提供方便.     

横向载荷下止动盘螺栓松动有限元分析与改进

针对横向载荷下止动盘螺栓松动失效，借助ABAQUS分析软件，对螺栓初始预紧力、摩擦系数、载荷幅值、载荷频率等进行分析，表明初始预紧力、载荷幅值、摩擦系数是连接松动的重要影响因素。结合止动盘螺栓实际使用状态，提出止动盘螺栓按材料限制最高拧紧力矩施加初始预紧力、定期检查并补充拧紧、安装弹簧垫圈等修理方式可有效防止松动失效。     

基于振动分析的有载分接开关状态监测系统研究

变压器有载调压分接开关广泛应用于电力系统电压调节中,而其操作不良和机械故障是其主要故障类型,直接影响电力系统可靠运行,甚至造成供电中断。本文利用振动分析,对分接开关制动失效故障、异常电弧故障、紧固件松动故障、弹簧动能不足故障等四种故障的特征提取方法和故障诊断方法,提出对有载分接开关状态进行在线监测,以预知其故障可能性并判别其故障类型,对电力系统安全运行和提升供电可靠性意义重大,并具有良好的应用前景。     

某型飞机防护栅套管固定螺栓断裂原因分析

某型飞机进气道防护栅转轴与套管固定螺栓断裂,经过对该高强度断裂螺栓断裂面的沿晶脆性分析、材料分析以及对3个该处螺栓进行的破坏试验和该螺栓受力情况的综合分析,排除该处螺栓的制造缺陷和定力过度导致螺栓断裂的原因后,认为该处螺栓在进行特检和大修更换开口销时震动进而导致螺栓松动引起了螺栓断裂,是由于松动而被打坏的.外场检查时,在确定磁粉探伤无裂纹的前提下,应采用正确的定力方法对该处螺栓进行安装,并确保拧紧.     

牵引辊法兰螺栓的受力分析

针对螺检失效的现象，从受力分析角度出发，提出了其失效的原因：(1)当工作载荷加大或装配预应力超过螺栓的强度极限时，螺栓发生失效，表现为螺栓断裂；(2)当装配预应力裕量太小时，而螺栓经常过载工作，导致接触面松动，同样会导致螺栓或接触面磨损，在此基础上得出结论，主要国产设备的螺栓设计强度是足够的，且还有一定潜力可挖，而螺栓失效的原因是使用不当。     

牵引辊法兰螺栓的受力分析

针对螺检失效的现象,从受力分析角度出发,提出了其失效的原因:(1)当工作载荷加大或装配预应力超过螺栓的强度极限时,螺栓发生失效,表现为螺栓断裂;(2)当装配预应力裕量太小时,而螺栓经常过载工作,导致接触面松动,同样会导致螺栓或接触面磨损.在此基础上得出结论,主要国产设备的螺栓设计强度是足够的,且还有一定潜力可挖,而螺栓失效的原因是使用不当.     

不锈钢螺栓连接节点抗剪性能试验

目的研究端距、边距及板厚等因素对不锈钢螺栓连接节点抗剪承载力的影响,为后续提出不锈钢螺栓连接承载力设计方法提供试验依据.方法设计10个不锈钢螺栓盖板连接节点试件进行拉伸试验,考虑端距、边距、螺栓中距和板厚等参数,通过粘贴的应变片数值变化快慢及总应变大小来判断螺栓连接节点的破坏模式.结果在其他因素不变情况下,端距小于2 d时易发生冲切破坏,边距小于1.5 d时易发生净截面破坏,螺栓中距小于3 d时两螺栓之间板件易发生冲切破坏或承压破坏;且当板厚小于4 mm时,盖板平面外易发生翘曲.结论满足螺栓中距应不小于3 d、端距不小于2 d和边距不小于1.5 d的构造才是经济安全的;建议板厚大于4 mm为厚板,小于4 mm为薄板,薄板易发生翘曲,且端距越大越容易发生;当发生翘曲时,翘曲部位受力由受压变为受拉,会导致连接节点承压强度发生折减.     

动态油膜-转子系统的支座松动故障研究

采用张文等建立的短轴承非稳态非线性油膜力模型,利用数值模拟等方法,分析了带有一端支座松动故障的转子 轴承系统的复杂运动现象,讨论了转速比变化时此类系统中具有周期、拟周期、混沌等多种形式的运动·研究结果表明:当转子 轴承系统出现松动故障时,即便是在较高转速区也会出现周期3分频运动,而且,松动端轴颈的运动轨迹以及支座的相轨迹都呈现出特有的形状,这为有效识别转子 轴承系统的支座松动故障提供了理论参考·     

ZS—1型振动筛动力学分析

本文对沈阳市轻工机械二厂生产的ZS—l型振动筛的振动系统进行动力学分析,以便找出振动质量、弹簧刚度、偏重块的质量矩与振幅之间的关系;选择合理的工作点.     

摩擦型高强螺栓传力性能及缺失的非线性分析

针对钢桁梁桥摩擦型高强螺栓连接出现的螺栓缺失问题,利用ANSYS软件,采用壳单元模拟连接板件,弹簧单元模拟接触面相互作用,对摩擦型高强螺栓连接进行了设计状态和螺栓缺失状态下的非线性有限元分析。结果表明:摩擦型高强螺栓连接发生滑移后,外荷载与螺栓所传剪力之间呈现非线性关系;在无滑移状态,各螺栓所传剪力沿外力方向和其垂直方向均为外侧大,中间小,滑移后趋向均匀;随螺栓缺失个数的增加,螺栓群初始滑移荷载、极限滑移荷载和缺失排螺栓传力比均减小,无滑移和局部滑移时相邻排增大最明显,全面滑移后其余各排则同等增大。因此,在高强螺栓连接的设计中,应对螺栓群受力是否进入非线性进行判断,以确定各排螺栓的实际传力比。     

地铁列车作用下不同无砟轨道结构振动响应

建立了单趾弹簧扣件、弹性支承块式、橡胶浮置板式3种无砟轨道的空间振动分析模型和地铁列车-无砟轨道系统空间振动分析方程.分别计算了3种无砟轨道在地铁列车荷载作用下的空间振动响应,并比较了系统响应随无砟轨道类型及车速的变化规律.结果表明,系统振动响应随车速的提高而增大;在车速相同的条件下,无砟轨道类型对钢轨竖向位移、轨道板竖向位移、轨道板竖向加速度、轮轨竖向力、脱轨系数及轮重减载率等响应影响较大,对其他振动响应的影响不甚明显;橡胶浮置板式轨道的竖向位移、横向位移与轨距扩大值最大;单趾弹簧扣件轨道轮轨作用力最大,橡胶浮置板轨道轮轨作用力最小;支承块和浮置板振动加速度明显小于钢轨振动加速度;在3种轨道行驶条件下,随着车速提高列车脱轨系数和轮重减载率均增大,竖向振动加速度最大值、横向振动加速度最大值、Sperling竖向舒适度指标和Sperling横向舒适度指标大致呈现先增大后减小趋势.当地铁列车在80km/h以下的运行速度通过这3种轨道结构时,列车的安全性和舒适性均能得到保证.     

ΓИСЛ—82型直线振动筛筛舌头改进

分析了原ΓИСЛ—82型直线振动筛筛舌头存在的问题,从改进焊接工艺、固定螺栓加弹性橡胶垫、用皮带代替钢板等方面探讨了改进工艺。     

转子系统松动故障特征分析

针对工程中经常出现的一类轴承盖松动故障,综合考虑各种支座松动模型的优缺点,提出了一种新的松动模型.采用有限元方法对发生松动故障的转子系统进行模拟,得到系统的故障特征.结果表明:当等效松动质量振动位移小于松动间隙值,松动刚度减小时,系统经历了周期1、周期2最后达到周期4运动,且低频成分幅值在逐渐增大,轴心轨迹由椭圆变为螺旋状;当等效松动质量位移大于最大间隙值,松动间隙减少时,系统出现了高倍频成分和连续谱,轴心运动受到双面约束,在松动间隙很小时,呈一个"梯形"状.这些在不同情况下得到的故障特征,有助于对该类故障的诊断分析.     

带弹簧片高压转子连接螺栓组件焊接裂纹故障分析与改进验证

带弹簧片高压转子连接螺栓组件由D头螺栓和弹簧片激光熔焊组成,其因结构简单、设计精巧等原因,在国内外各型发动机上广泛使用。为彻底解决各型发动机带弹簧片高压转子连接螺栓组件焊接裂纹故障问题,以某型发动机故障件为基础,通过断口宏微分析、金相检查、焊接深度测量、温度场评估、材料选用分析、结构尺寸分析、有限元仿真计算、分解/装配过程分析等方法,对带弹簧片高压转子连接螺栓组件焊接裂纹故障进行全面的研究,最终定位了故障的根本原因：螺栓组件焊接深度不足且存在明显的焊接薄弱处;螺栓组件弹簧片因结构设计不合理,导致自锁螺母分解/装配过程中弹簧片承受不合理扭矩,当扭矩过大时,焊接薄弱处因应力超限而过载破坏。从结构设计、制造工艺等方面给出相应的改进措施,改进后的螺栓组件未再出现裂纹故障,证明了故障定位的准确性和改进措施的有效性。     

直线振动筛随机结构模态频率分析

振动筛在制造、安装等环节中不可避免地存在随机因素.本文基于随机结构模型对直线振动筛结构进行随机模态分析,给出了模态频率变异性的统计描述方法,研究了随机结构参数(橡胶弹簧弹性模量及密度、钢材弹性模量及密度)对振动筛模态频率的影响规律.结果表明:一阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机时对结构前三阶模态频率均值影响大,钢材密度随机时对结构高阶模态频率均值影响大;二阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机引起的前三阶模态频率相对其均值的动态偏离大,钢材弹性模量及密度随机引起的高阶模态频率相对其均值的动态偏离大;橡胶弹簧密度随机时对模态频率影响很小.对模态频率变异的灵敏参数分析得出:橡胶弹簧弹性模量随机时对低阶频率(前三阶)的相对均差系数及变异系数影响最灵敏.钢材弹性模量随机对高阶频率变异系数影响最灵敏,钢材密度随机对高阶频率的相对均差系数影响最为灵敏.     

增压风机振动大原因分析及预控措施

发电企业辅机振动一直是困扰,检修人员的一个难题。该文介绍了神华国华准电公司#3机组增压风机振动大故障现象,通过对增压结构的分析,振动形势、频谱一级振动的变化趋势,判断出风机振动大的原因。此次故障的直接原因为叶轮压板螺栓部分断裂、松动导致风机振动增大,根本原因为GGH蓄热元件部分堵塞,造成系统阻力变大,当负荷变化时,整个系统气流不均,导致风轮振动增大。对问题加以处理,避免了事故的进一步扩大,同时提出相应的预防控制措施,为以后设备检修维护积累了不少宝贵的经验,也希望能对同类型设备振动处理有所帮助,以提高设备的可靠性。     

基于振动响应的浮置板轨道钢弹簧失效影响及检测方法

为了研究钢弹簧失效对装配式浮置板轨道动力性能的影响,并有效检测钢弹簧在线路运营过程中的服役情况,基于深圳地铁某线钢弹簧浮置板轨道结构,利用ABAQUS软件建立了含有钢弹簧失效的车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学有限元模型,探究了单个及组合钢弹簧失效对浮置板轨道动态性能的影响,并提出了基于振动传递率函数和奇异值熵理论的钢弹簧失效检测方法。研究结果表明：车辆垂向加速度对单个或多个钢弹簧失效的敏感度较低;相较跨中位置,浮置板端部发生单个钢弹簧失效对轨道结构的振动响应影响更大;当多个钢弹簧失效时,钢轨和浮置板最大垂向位移较单个钢弹簧失效显著增大,且全部超过相关限值,这将对浮置板轨道结构的稳定性产生较大影响;在钢弹簧失效后,检测点之间振动传递率的最大值及平均值相比于失效前有所减小,并且失效前后的奇异值熵也发生明显变化。本文通过提取各测点垂向加速度响应,结合振动传递率函数的最值、均值及奇异值熵指标的检测方法能较好地反映钢弹簧的失效情况,以期为今后钢弹簧损伤检测的工程应用提供理论指导。