舰艇轴系横向振动临界转速的计算

引言过去计算轴系横向振动临界转速时,一般都是采用近似法,而且一般只能求得一阶临界转速,但某些高速轴系二级以上的临界转速也在工作转速范围内,必须充分注意。有的方法为计算简单,用轴系后面靠近螺旋浆的三个艉轴轴承的一段轴计算,略去了轴系前端的数个跨距,而且由于推导频率方程的方法欠妥当,增加了额外解,会导致计算错误。因此,为较准确地求得轴系工作转速范围内的各阶临界转速,就要用电子计算机直接求得轴系运动微分方程的精确解。本文将推导出适于用电子计算机计算轴系各阶横向振动临界转速的计算式。     

用位移法求牙轮钻机的最大工作转速

从动力学观点出发,分析了钻杆的横向振动。用位移法求得钻杆的基频和相应的转速,确定了钻杆的长度、轴压和转动惯量与转速的关系,从计算可看出:由凿岩理论和动力学计算出的工作转速基本上一致。在钻杆长度相等的条件下,随轴压增加,其临界转速降低;在轴压为定值时,转速与杆长呈指数曲线关系变化。该法计算简捷,可为钻机的设计和自动控制提供参考。     

细长自旋弹箭习行时横向自振特性的有限元法

研究具有自有速度的细长弹箭在习行时横向振动的自振特性,利用转子动力学和有限单元的思想,考虑轴向连续点的陀螺效应,通过Lagrange方程建立自旋弹箭横向振动方程,利用该方程,通过数值计算,可给出细长旋转弹簧飞行时的进动转速和临界转速,以及相应的位移和角度振型。     

环锭纺锭速、气圈尺寸的临界值和合理工作值(摘要)

探讨了确定环锭纺锭速和纺纱断面尺寸的一种新方法。从力学观点看,气圈纱线可视作纺纱机构上一柔性构件,当气圈纱线发生共振时,会引起断纱、质量下降而不能正常纺纱。为此,从纱线动力学和气圈的共振现象出发,对环锭纺锭子的临界速度和气圈的临界尺寸进行了理论和实验研究,给出了确定锭速、气圈尺寸的合理工作值的方法。指出,在确定锭子工作速度及纺纱工艺参数时,除应考虑锭子的振动特性外,还应考虑气圈纱线的振动特性,使工作锭速、工艺参数避开其临界值。经分析气圈纱线的第一阶临界速度有可能落在锭子本身的第一阶和第二阶临界速度之间,工作锭速可以避开锭子本身的临界速度,但却有可能与气圈纱线的临界速度接近;始纺气圈的高度最大,气圈的临界速度最低,采用气圈环可提高始纺气圈的临界速度,从而实现高速纺纱。使用的分析方法和计算公式可用于指导设计合理工作锭速和纺纱断面尺寸,具有一定实际意义。     

矿井提升机多层缠绕卷筒的振动特性

为揭示多层缠绕卷筒的振动特性及矿井提升系统相关参数对其动力学响应的影响,以矿井提升机实验台的双折线卷筒为研究对象,利用变质量完整力学系统Lagrange方程建立圈间过渡激励下质量慢变卷筒的含耦合项振动方程.对所建模型进行了数值分析和实验验证.结果表明:推导出的方程较好地反映了卷筒的振动特性;卷筒两个方向的加速度幅值略有差异,卷筒两方向的振动加速度幅值都存在波动,且具有同步性;讨论了卷筒转速、卷筒非对称角、卷筒折线区圆心角、钢丝绳直径、密度等系统参数对卷筒振动加速度幅值的影响规律.研究成果有利于优化卷筒结构,对系统安全运行具有一定参考价值.     

高速电机转子临界转速计算与振动模态分析

采用3D有限元方法,计算磁力轴承转子系统临界转速并分析振动模态,利用磁悬浮转子系统自身悬浮特性进行激振实验,确定有限元模型中磁力轴承支承刚度,有限元法计算的临界转速与转子系统实际运行临界转速相一致.研究表明,磁力轴承刚度对转子临界转速影响很大,可以通过改变磁力轴承刚度和转子材料来调整临界转速;为了避免转子超越弯曲模态的临界转速,转子轴伸长度应控制在安全范围内.     

基于有限元法计算涡轮冷却器转子的临界转速

采用有限元法分析了飞机环境控制系统升压式涡轮冷却器转子的·临界转速,通过对轴段和盘的受力分析得出轴段和盘单元的运动方程．把支承和密封对轴的作用力按节点力处理,再由单元运动方程综合出转子系统的运动方程：求解临界转速归结为特征值的计算。并且针对升压式涡轮冷却器转子的特点．用Matlab编写了计算转子临界转速的程序,并以计算实例验证了有限元法的正确性、有效性和准确性,在升压式涡轮冷却器转子临界转速的计算中获得了较理想的结果。     

碟式分离机"转鼓-转轴-支承"系统的振动研究

全面推导了“转鼓-转轴-支承“系统的系统振动方程、转轴弯曲振动微分方程及其简化方程、主振型方程和频率方程,给出了某型号分离机前三阶临界转速与主振型的计算结果,讨论了临界转速的影响因素.文章最后给出了系统共振转速的测试结论和测得的分离机振动频谱图.     

辊涂试验装备的转子临界转速计算与分析

为确保辊涂装备在高速涂敷过程中保持稳定运行,研究辊涂试验装备中转子运行过程中的振动问题。采用解析法和有限元分析法计算转子的临界转速,并对极限工作转速下转子的固有频率和振型进行求解。由于辊涂转子由多种材料组成,在现有方法的基础上提出一种面向主体为钢、表层为橡胶的辊涂转子临界转速计算方法,对辊涂转子的临界转速进行求解与分析。结果表明,所设计的辊涂转子运行的最高转速远低于其一阶临界转速,避开了装备转子转速的共振区;面对多种材料复合而成的复杂转子,改进后的解析法可以用于初步判断设计的合理性,而有限元法可以更加直观地确定方案的合理性。     

细长自旋弹箭飞行时横向自振特性的有限元法

研究具有自旋角速度的细长弹箭在飞行时横向振动的自振特性.利用转子动力学和有限单元的思想,考虑轴向连续点的陀螺效应,通过Lagrange方程建立自旋弹箭横向振动方程.利用该方程,通过数值计算,可给出细长旋转弹箭飞行时的进动转速和临界转速,以及相应的位移和角度振型.     

对标准中轴系横向振动临界转速计算第一个方法的探讨

引言由于工作的需要,我们对标准所述轴系横向振动临界转速计算的第一个方法进行了分析、研究,发现由于推导频率方程(标准16页式(2))的方法欠妥当而增加了额外解。使用该方法计算轴系的临界转速很可能把额外解当成轴系的临界转速而导致计算错误。据了解某些轴系设计者目前还以该标准做为设计计算参考资料,因而有必要给以指出,以免造成设计错误,影响轴系正常工作而引起不必要的损害。     

基于临界碰撞速度的船舶结构耐撞性优化

分析船舶结构碰撞破损、能量转换和碰撞力间的关系,提出以临界撞速为耐撞性指标的船舶结构耐撞性评价模型,建立了船舶结构耐撞性优化方程.以2艘渔船发生正碰为例,开展了船舶碰撞的数值计算.比较了撞击速度对结构碰撞特性的影响,确定了临界撞击速度,给出了以提高船舶结构临界撞速为目标的结构改进建议.数值计算结果表明,基于临界撞速的船舶结构耐撞性评价指标具有可行性.     

扫气泵传动轴系的扭转振动测试分析

对某型号柴油机扫气泵系统的弹性轴和扭力轴在工作转速范围内空载运行情况下扭转振动及振动幅值进行了测试,为分析其运行过程中的故障原因提供了有益的数据,可供设计及制定操作规程参考     

剪切变形对转子主临界转速的影响——对Dunkerley经验公式的修正

本文以两端轴承支承的等截面转轴为例,讨论剪切变形对其一阶固有圆频率亦即主临界转速的影响,导出了影响系数K的计算显式.定量地证明了剪切变形对细长轴的主临界转速影响甚微,可以忽略不计;对粗短轴的主临界转速则影响较大,应予考虑.最后,对Dunkerley经验公式应用于粗短轴转子主临界转速的计算时进行了修正.     

推力轴承对单质量转子弯曲振动状态的影响

本文建立了计及推力轴承动特性影响的单质量转子运动方程。系统地分析和计算了推力轴承对转子弯曲振动状态的影响,并且对一些影响转子弯曲振动状态的参数进行了讨论。计算结果表明,在一定的工作状态下,推力轴承的存在可以显著地提高转子系统的临界转速及失稳转速,降低共振振幅。     

起重机多层卷绕卷筒径向压力的研究

本文提出新的起重机械多层卷烧卷筒径向压力的计算方法,这方法考虑了卷筒径向压缩变形和钢绳断面变形对各层钢绳张力削弱的影响,钢绳断面横向变形的影响是主要的,计算结果很好的和试验数据相符合。研究证实了临界层和卷烧系数极限值的存在,并指出了只有在卷烧节距等于钢绳直径的情况下,才可以得正确的卷烧。本文还列出了实际计算多层卷烧卷筒所必须的图表。     

空心锭子的动态特性分析

采用传递矩阵法分析了某空心锭子的临界转速及强迫振动时的轴承受力,讨论了锭子结构参数、纱管和纱线质量对锭子临界转速的影响。文中还采用模态试验法识别了锭子支承的刚度系数,为空心锭子的结构设计提供了理论依据。     

水轮发电机组轴长对自激振动的影响分析

研究了水轮发电机组轴长与机组临界转速的关系,通过理论分析和计算得知,水轮发电机组轴长对机组一阶临界转速影响甚微,对改变机组自激振动的作用有限。据此结论,对机组轴线进一步检查,通过采取改变相关敏感参数,如适当增加下导轴承间隙以及密封间隙等措施,有效解决了机组的振动问题,避免了无效机组改造给电站带来的巨额损失。长时间的生产运行实践表明,机组运行稳定。     

四跨转子应用调谐质量吸振器抑制临界转速振动实验研究

为解决多跨串联转子在升速降速过程中经过转子的临界转速区域会产生严重振动的问题,设计了一种新型质量调谐吸振器,搭建了四跨转子实验台并进行了实验研究。根据转速信号对四跨转子轴系进行有开关控制吸振器的振动控制研究,在转子过临界时吸合相应转子上吸振器的电磁铁,使吸振器的固有频率与转子临界转速对应的频率一致。结果表明,新型调谐质量吸振器能够有效抑制四跨转子过临界时的振动,同时避免了由吸振器产生的新共振对转子的影响,使四跨转子轴系在全转速范围内保持较低的振动幅值。     

高速永磁电机转子关键性能研究

从电磁和机械两方面综合考虑,基于弹性力学理论,运用有限元分析方法建立护套和永磁体应力计算模型,计算永磁体和护套的基本尺寸和过盈量.并利用轴对称的有限元模型推算出转子系统的动力学方程,进而通过有限元仿真分析了转子临界转速和振动模态以及刚度对临界转速的影响.