轴系振动的多体动力学仿真分析

以某直列6缸柴油机曲轴系为研究对象,通过多体动力学非线性分析的方法对该轴进行了振动研究.首先建立了曲轴等部件的有限元模型,采用子结构的概念,对有限元模型进行模态缩减,然后运用AVL的发动机仿真模块EXCITE建立多体动力学仿真模型.预测轴系振动特性,将计算的扭振结果与实验结果进行对比,计算的扭振结果与实验结果吻合性较好.并进一步研究了飞轮惯量的改变对轴系扭振的影响.     

考虑轴系扭振抑制的双馈风电机组惯量控制策略

双馈风电机组惯量控制是通过建立发电机转子转速与电网频率之间的耦合关系,调整机组有功输出以适应电力系统频率波动。惯量控制直接快速地调节有功会对机组轴系小干扰稳定性造成负面影响,不利于轴系扭振的抑制。文章分析了不同惯量控制响应特征及其对轴系阻尼特性的影响,设计一种以转差率为输入信号的附加惯性与阻尼转矩的惯量控制策略,提出了含轴系稳定性约束的附加惯性与阻尼转矩惯量控制参数整定方法。仿真结果表明,所设计的双馈风电机组惯量控制策略不仅有良好的惯量控制效果,还能有效增大轴系等效电气阻尼,提高了轴系的稳定性。     

汽轮发电机组转子轴系扭振主动控制的模拟研究

该文分析了汽轮发电机组转子轴系的扭振问题，提出了采用主动控制消除扭振危害的技术措施。文中建立了机组轴系扭振主动控制的离散化系统模型，利用最小能量法分别导出了轴系在局部控制和全局控制下的最优控制规律，进行了转子轴系扭振主动控制过程的计算机模拟，从理论上得到了在不同控制规律作用下汽轮发电机组轴系扭振总能量的衰减特性，提出了具有一定的工程意义的扭振主动控制方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的     

柴油机轴系扭振研究中的模态分析方法

对柴油机轴系扭振的研究,以往是先建立扭振当量系统,然后进行自由振动与强制振动计算。本文提出的模态分析方法通过对轴系施加激励力矩并进行传递函数测量,直接识别扭振系统的自振频率、振型与阻尼。可用于研究曲轴变惯量以及水力测功器附水对扭振的影响。通过对实际柴油机轴系的扭振模态分析与运转时实测的扭振结果相比较,证实模态分析是柴油机轴系扭振研究中的一种新的有效方法。     

300MW机组在要电耦合冲击作用下的扭振控制特性考核

建立了汽轮发电机组转子轴系的阶梯轴弹性连续体扭振模型。利用求解复杂阶梯轴系扭振响应波动方程的方法对1台300MW汽轮发电机轴系在外部载荷作用下的扭振响应进行了计算机模拟考核，并采用最小能量法对机组转子轴系进行了主动控制模拟研究。     

300MW机组在机电耦合冲击作用下的扭振控制特性考核

建立了汽轮发电机组转子轴系的阶梯轴弹性连续体扭振模型。利用求解复杂阶梯轴系扭振响应波动方程的方法对 1台 3 0 0 MW汽轮发电机轴系在外部载荷作用下的扭振响应进行了计算机模拟考核 ,并采用最小能量法对机组转子轴系进行了主动控制模拟研究。图 1 2表 3参 3     

某型燃气-蒸汽联合循环机组轴系振动特性研究

以某型燃气-蒸汽联合循环机组轴系为研究对象。首先对轴系各转子进行了模化,然后采用有限元方法计算了轴系的横向弯曲临界转速和不平衡量响应;同时采用连续质量的传递矩阵法计算了轴系的扭振固有频率和两相短路时轴系的扭振响应,并进行了轴系振动安全性分析。     

汽轮机组轴系扭转振动实验模型设计研究

从理论上分析汽轮机组轴系扭转振动实验模型的几何尺寸同扭转振动固有频率、振型、最大扭振扭矩分布以及最大扭振剪切应力分布的关系，并且对理论分析结果进行了实例计算验证。由此得到的有关结论，对轴系扭转振动实验模型的建立和实验研究有一定的指导意义。     

变频辅机振动特性分析与抑制方法研究

从变频电动机谐波扭矩机理出发,理论分析了变频工况下谐波扭矩特性以及产生扭振结构共振的原因,得出脉动谐波扭矩的计算公式。建立了转子动力学模型,模拟分析了脉动谐波扭矩对轴系的影响,得出在变频工况下机组电动机侧联轴器处脉动谐波扭矩值最大。相应地给出了一种扭振抑制方法,结果表明,刚度阻尼质量系统可明显降低脉动扭矩幅值。     

1000MW汽轮发电机组轴系扭振特性计算评估

使用混合编程技术对一个计算评估汽轮发电机组轴系扭振特性的机网相互作用数字仿真程序MANDISP进行了Windows版本的开发,包括图形用户界面的创建及扭振特性分析功能的增强.Windows版本的MANDISP能对汽轮发电机组进行轴系模态频率与振型计算,对电网中的各种故障及操作进行时域仿真并计算其引起的机组轴系疲劳寿命损耗.最后利用程序对国产首台1 000MW汽轮发电机组进行轴系扭振特性分析、暂态扭矩仿真及疲劳寿命损耗研究.计算结果表明,机组轴系自然频率满足轴系扭振频率设计要求,疲劳损耗也满足目前通常使用的机组设计标准.     

6EX340EF柴油机试车台轴系扭转振动分析

基于集总参数方法搭建了自主开发的6EX340EF柴油机试车台轴系的扭转振动模型,并开展了自由振动计算,得到了试车台轴系的前三阶固有频率及振型;同时,分别采用连续升降转速以及稳态测量方法开展了试车台轴系的扭转自由振动测试。两者的比较分析验证了轴系模型的准确性,在此基础上对试车台轴系在不同载荷情况下的扭振应力进行了反推,评估了6EX340EF柴油机试车台轴系扭振的安全性。     

600MW汽轮发电机组轴系非线性动力学响应分析

采用等参元有限元法建立了国产600MW汽轮发电机组轴系的非线性动力学模型，利用有限元分析程序ADINA对某国产600MW汽轮发电机组轴系的非线性动力学-向应进行了分析和计算。在计算中通过ADINA程序提供的用户接口，考虑了滑动轴承的非线性油膜力，并与线性动力学分析计算结果进行了比较，计算结果表明，利用ADINA程序结合非线性动力学理论对大型实际机组轴系进行非线性动力学分析和计算是必要的和可行的。从而为大型实际机组轴系进行非线性动力学稳定性分析和优化设计提供了依据。     

大型汽轮发电机组轴系振动及其控制的研究

分析了大型汽轮发电机组轴系振动产生的原因及其研究的发展过程，对大型汽轮发电机组轴系扭转振动、弯扭耦合振动及其控制研究进行了综述，并对大型汽轮发电机组轴系振动及其控制研究的未来进行了展望。参12     

内燃机轴系扭转—纵向耦合振动数学模型

本文提出了一种具有非线性刚度的弹簧一质量模型,用于计算内燃机轴系的扭转—纵向耦合振动。以单曲柄为例,对(1)仅有扭转激励力矩,(2)仅有轴向激励力,(3)两种激励力同时存在的三种情形分别作了分析计算,证明了该模型的可行性。对单曲柄和双曲柄系统的仿真算例和谱分析结果给予了进一步的论证。最后,本文还将该模型推广至更符合实际的多自由度系统。     

基于轴承座振动信号检测的轴系扭振监测方法实验研究

提出了一种基于轴承座垂直方向振动信号检测的轴系扭振监测与诊断的新方法,建立了扭振监测与诊断的理论模型,给出了轴系扭振故障存在与否的诊断准则。实验结果表明:该方法在保证轴系扭振监测实时性的同时,能够准确、有效地判别出冲击载荷下的扭振故障,能够清楚地显示轴系的前两阶扭振固有频率上的振动响应分量,且验证了所提出的扭振故障特征参数在很宽的转速范围具有良好的稳定性。研究结果为汽轮发电机组轴系扭振故障在线监测提供了一种新的有效方法。     

有阻尼柴油机轴系扭转自由振动计算方法研究

为使轴系自由振动计算得到的固有频率更加接近实际情况,提出了一种有阻尼柴油机轴系扭转自由振动计算方法,将柴油机轴系中大阻尼部件的阻尼参数纳入到轴系扭转振动自由振动计算的考量范围。将该方法应用到某PC2-6柴油机试验台架扭振计算,计算结果与实测结果吻合较好,验证了该方法的可靠性和实用价值。     

三缸汽油机的轴系扭振分析

运用EXC ITE Designer软件对某三缸汽油机的轴系扭转振动进行了分析,求出了系统的自振圆频率、临界转速、扭振振幅和转速不均匀性,并对轴系的扭转振动情况作出总结与评价。计算结果表明:该三缸汽油机的轴系扭振情况良好,与实际使用情况相符。     

龙格-库塔法在柴油机轴系扭振计算中的应用

传统的用于柴油机轴系扭振计算的方法,如数学解析法等均基于稳态扭转激励,而对于非周期激励下的柴油机扭振响应计算,则需要研究基于时域的扭振计算方法。介绍了一种基于龙格-库塔解法的柴油机轴系扭振计算方法,同时给出了该方法的计算流程。和传统计算方法的比较表明:两种算法一致性较好,从而证明了该方法的可靠性,可应用于工程实际。     

某型发电机组噪声异常分析

某发电机组台架试验时发出异常噪声。通过测试与分析该机组振动与噪声及曲轴轴系扭振幅值与频谱特征,表明:机组异常噪声的根本原因为轴系扭振过大;高弹橡胶柱塞的挤压、滑动与摩擦是异常噪声的来源。据此提出了改进建议。     

600MW汽轮发电机组轴系标高测试及振动故障治理

某电厂一台600MW汽轮发电机组存在严重的振动不稳定隐患,在机组带负荷过程中,5号、6号轴振出现了突发性的17.5Hz低频振动,幅值分量达170μm。通过对该机组轴系相对标高变化、振动和油膜压力的测试分析,得出轴系标高不合理是导致机组振动失稳的主要原因之一。介绍了机组振动测试情况和轴系标高测试试验方法,结合标高检测结果,分析了该机组轴系标高随工况的变化规律。测试结果表明,从冷态到热态,4号轴承标高相对5号轴承抬高达1.180mm。经综合分析,制定并实施了冷态下轴系标高调整方案,5号轴承相对4号轴承抬高0.9mm,彻底解决了该机组轴系振动不稳定问题。