基于脉冲位置调制的扭振信号分析方法

针对发动机轴系的扭转振动会导致发动机、传动系统和车架的振动,激发噪声,从而影响汽车行驶的安全性和平顺性的问题,在扭振信号分析的基础上,研究如何从脉冲位置调制信号(PPM)中获取角速度的波动量,并提出一种利用插值法进行离散傅立叶变换(DFT),实现扭振信号频谱分析的方法.在台架实验中,借助于虚拟仪器技术和Matlab工具,对实测的扭振信号进行处理与分析.通过与专业扭振测试仪器的测试结果对比,证实了该方法的可行性.     

转子动态过程弯扭耦合振动的仿真和实验

利用弯扭耦合振动微分方程,仿真研究了弯曲振动与扭转振动的相互影响。研究结 果表明,轴系上的不平衡使得弯曲振动和扭转振动之间产生耦合,导致轴系上发生扭转振动。 当轴系上发生扭矩冲击时,将发生频率为固有频率的扭转振动,弯振的振幅稍有增大。实验 研究证实了仿真研究的结果。仿真研究表明,当轴系转速在弯扭耦合区而没有发生弯扭耦合 时,扭矩冲击可能会导致转子发生较大的弯曲振动和扭转振动。     

大型透平压缩机机组扭振分析方法及数值比较

大型透平压缩机组的转子系统是齿轮耦合轴系,工程上常用折合法或扭转耦合对这类机组进行扭振分析.通过数值计算将这两种方法与弯扭耦合计算方法进行了比较与分析,结果表明,目前工程中广泛使用的折合法或扭转耦合算法不能完全反映该类机组的扭转动力学特性,存在缺陷.为了使机组避免一切有害的扭转振动,在进行机组扭振分析时,必须考虑机组转子横向振动对扭转振动的影响,应用弯扭耦合振动理论进行系统分析.     

汽轮发电机组轴系扭振物理模拟及测试分析软件

介绍了5kW动态模拟扭振发电机组轴系结构设汁、轴系扭转固有特性计算和机组轴系扭振测试分析软件包TVAP—M的设计。TVAP—M软件包具有进行扭振信号采集、快速付里叶变换、相关与功率谱分析和频率响应分析等功能。在该模拟机上进行了扭振试验,试验表明:机组轴系扭振物理模型完全达到预想的要求;TVAP—M软件包运行准确可靠。     

扭振固有频率对轴系结构参数的敏感度分析与应用

本文利用敏感度理论分析了汽轮发电机组轴系扭振固有频率对轴系结构参数的敏感度,提出了汽轮发电机组轴系扭振模拟机的动特性设计方法,开发了轴系扭振动特性分析与设计程序,并对东方300MW汽轮发电机组轴系扭振模拟机的扭振动特性进行了优化设计,达到了设计要求。该方法也可应用于实际机组轴系扭振动特性的优化调整。     

发动机轴系扭转振动软件设计

通过对发动机轴系扭振状态进行研究,编制了发动机轴系扭振计算通用软件.其中对自由振动采用Holzer法,对强迫振动采用能量法.通过对几种机型的验算,说明该软件所得计算结果和实测结果相吻合,能较准确地反映轴系的扭振状态,对发动机扭振分析计算有很大参考价值.     

不平衡转子弯扭耦合外激励振动特性

以两端刚性支承垂直安装转子为研究对象,推导了不平衡转子弯扭耦合振动微分方程,对该非线性微分方程进行了理论定性分析,解出了弯曲、扭转振动响应所包含的频率成分,并对不平衡转子弯振和扭振特性进行了数值仿真:转子在角频率为ω1的外部激励作用下,通过弯扭耦合主要激发出频率为|ω-ω1|的扭振,当转子有角频率为ωt1的外扭矩作用时,将主要激励产生|ω±ωt1|频率的弯振.仿真计算结果与理论分析是一致的,分析结果为立式转子弯扭耦合共振故障诊断提供了理论依据.     

发动机轴系扭转振动软件设计

通过对发动机轴系扭振状态进行研究，编制了发动机轴系扭振计算通用软件．其中对自由振动采用Holzer法，对强迫振动采用能量法．通过对几种机型的验算，说明该软件所得计算结果和实测结果相吻合，能较准确地反映轴系的扭振状态，对发动机扭振分析计算有很大参考价值．     

希尔伯特变换原理在扭转振动分析中应用的理论研究

希尔伯特变换（ＴｈｅＨｉｌｂｅｒｔＴｒａｎｓｆｏｒｍ）可将一个一维时域函数（广义上可以是任意域的）转换为唯一对应的一个二维时域解析函数．在一定条件下,这个解析函数的模和相角就代表了原时间函数的包络特性及相位特性,即实现了对信号的幅值和相位解调．当回转系统产生扭转振动或瞬时回转振荡时,所检测到的振动信号和回转编码脉冲会产生幅、相调制．利用希尔伯特变换技术对其进行解调,就能准确地分离出扭振及瞬时振荡的全过程．     

冰区船舶推进轴系扭振计算软件开发

为获得船舶推进轴系在冰载荷冲击作用下的频域稳态扭转振动响应和时域瞬态扭转振动响应,通过Visual Studio与MATLAB混合编程,开发了一套能够满足中国船级社审图要求的具有完全自主知识产权的冰区船舶推进轴系扭转振动计算软件。利用Visual Studio平台搭建界面作为数据输入、传输、存储、结果显示及打印,将核心计算模块写入MATLAB,并编译成动态链接库,供Visual Studio调用。其中,自由振动计算和频域稳态扭振响应计算采用解析法,时域瞬态扭振响应计算采用Newmark逐步积分法。软件测试结果表明,该方法稳定可靠,程序正确,计算结果满足工程精度要求,软件具有功能齐全、通用性强、界面友好、操作简单易行、计算精度高和速度快等优点,能够满足推进轴系各计算工况的要求。     

轧钢机主传动系统扭振故障分析与监测

在测量和计算了产生轧钢机主传动系统扭振故障的轧制力矩基础上,分析了引起轧钢机主传动系统扭振的原因;设计了扭振监测、诊断和控制系统,该系统应用在钢铁企业中取得了令人满意的效果。     

车辐式索桁架模态分析与试验研究

通过对跨度为60 m的圆形车辐式索桁架屋盖按照1：10缩尺模型进行模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个参数变化对结构自振特性的影响,对比分析了前4阶振型的试验结果与理论计算结果。结果发现：结构第1、2阶振型为反对称上下振动,第3阶为内环扭转振动,第4阶为内环相对扭转振动;试验和理论结果误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合;前4阶振型的频率均在10 Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集;预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大;矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳;内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。     

基于有限元的汽车车架静态分析

建立汽车车架CAE模型,对其进行静应力分析、扭转刚度计算与校核.静应力分析分为4点约束和8点约束静态弯曲计算两种.在计算扭转刚度时,分别进行前轮处约束、后轮施加力与前轮施加力、后轮约束的扭转刚度计算.在校核扭转刚度时,对车架分前、中、后三部分进行,分别算出相应部分转角和角刚度.通过分析计算,可知该车架的静应力和扭转刚度符合设计要求.     

大型翻板闸门抗波浪振动的主动控制

以单跨为102 m的苏州河河口大型翻板闸门为例，探讨了在台风风浪作用下闸门扭转振动妨碍正常使用和影响结构安全性的问题.通过求解半解析解获得了部分入水翻板闸门在液固耦合下的扭转振动模态，并得出了该模态与上、下游水位的关系，结构模型试验验证了该解的合理性.建立了该结构扭转振动控制机理，根据港口工程常用的风浪谱，基于随机最优控制方法，仿真求解了结构控制前后的振动响应.结果表明，该模态控制方法及其控制点的设置能够大幅度降低扭转振动幅度，从而提高了结构的安全性能.当随机载荷的能量集中在某个模态附近时，该方法更易于实施.     

Bending-Torsional Coupled Vibration Test of Large Power Gear Transmission System

In order to test the bending-torsional coupled vibration characteristics of the multi-shafts gear transmission system of large power vehicles, a torsional vibration exciter was used to apply torsional excitation on the gear transmission systems and thirty-two acceleration sensors were used to measure the tangential acceleration of each shaft. Torsional vibration signals and bending vibration signals of each measuring point were obtained by calculation of the four-point-response signal. The modal parameters of gear transmission systems including nature frequency, modal shape and modal damping ratio were obtained by identifying modal parameters of the torsional vibration signal and bending vibration signal. The characteristic of the bending vibration and torsional vibration of the gear systems were studied through the analysis of the nature frequency and modal shape. The nonlinearity characteristic of the gear transmission system was investigated through single frequency excitation test, which can be the foundation for further nonlinearity research.     

相位解调与扭转振动分析

扭转振动可以看作轴的回转运动的相位调制，如果能从回转轴上检测出编码脉冲，那么，在一定条件下，对编码脉冲的相位解调就可提取出扭转振动信号。实现这一分析过程的有效方法是利用傅里叶变换和希尔伯特变换将实编码信号变为复信号，分解出该复信号的相位分量，从而得到扭转振动的角位移－时间历程以及频谱。本文介绍这一方法的原理及实际分析结果。     

刚性多支点传动轴的纵向振动分析

为进一步提高刚性多支点传动轴的安全性,研究了刚性多支点传动轴的纵向振动.根据质心运动定理、Galerkin法和Heaviside函数,求得非惯性系下倾斜、等跨距刚性多支点传动轴的纵向运动方程.在此基础上,用多尺度法求得一次近似解,分析了纵向振动的规律等.研究表明传动轴的非共振的纵向振动是小振幅、振幅按指数规律衰减、渐进稳定的振动;变化的惯性力和质量偏心使传动轴纵向振动;刚性多支点传动轴的纵向振动无法消除,影响横向弯曲振动的稳定性及振幅,使轴端的花键微动摩擦及磨损,对传动轴的安全性构成威胁的可能性很小;增加中间支点的数量,纵向振动的振幅减小.     

带挠性联轴器的传动轴对某MPV振动影响的探究

针对某款MPV匹配带扰性联轴器的传动轴引起整车振动问题,进行了试验。试验表明在变速器处于3档时,在全油门加速的过程中,该车的振动呈现出一定的变化规律。该车的振动主要受到发动机二阶发火频率和传动系振动的影响。并指出要解决该车的振动问题必须从传动系入手。     

提升系统与井塔结构的振动测试、故障诊断与状态评价

针对临涣煤矿采煤主井多绳摩擦轮提升系统运行时的振动现状,本文介绍了基于振动测试对矿井提升系统动力设备进行故障诊断的方法。通过合理的布置测点,采用幅值域、时域与频域分析相结合的方式,对信号进行综合的数据处理分析。基于对振动信号进行谱阵分析,可以确定传动系统齿轮的啮合频率,由此找出产生提升设备振动的主要原因。最后基于振动烈度的指标,对提升设备的运行状态进行了合理评价。