LNG超低温调节阀阀杆流激共振分析

针对LNG接收站超低温调节阀小开度下阀杆流激共振问题,以DN200-Class600 LNG超低温调节阀5%、10%、20%、30%和50%开度的模型为研究对象。采用Fluent软件对各模型进行瞬态流场分析,并对阀塞和阀杆组件流固耦合面上的流体压力脉动时域信息进行监测,通过Tecplot软件对监测信息进行快速傅里叶变换(FFT),获得流体施加于阀杆上的激振力频率。另外采用ANSYS Workbench软件对各模型进行流固耦合模态分析,得到阀塞和阀杆组件的流固耦合模态振型和模态频率。通过两种频率的比较对各开度下的调节阀阀杆流激共振问题进行了深入研究。结果表明,调节阀各开度下阀塞和阀杆组件上的压力脉动峰值频率均在60 Hz以内,而其各阶流固耦合模态频率均大于120 Hz,压力脉动频率避开了固有频率,阀杆不会发生流激共振现象。     

边界条件对短梁结构有限元分析影响的研究

梁结构在工程设计中有着广泛应用,其支承情况多种多样,往往不能简单地按理想的固支或简支梁来处理.以一种混合边界条件下短梁结构为研究对象,进行了短梁的模态试验,并基于Abaqus有限元软件,分别对端面固定边界约束、一端固定边界约束、弹性+固定边界混合约束条件下短梁结构进行模态分析.结果表明,边界约束条件通过改变系统刚度,导致模态特征改变.不同边界条件下的梁结构约束模态特征具有显著差异.采用混合边界条件的梁结构约束模态频率与试验结果吻合.     

考虑预紧力与阀杆力的电动截止阀体应力分析

建立了有预紧力的截止阀有限元计算模型，阐述了预紧力单元的原理及分析方法，利用ANSYS程序对截止阀在考虑和不考虑螺栓预紧力及阀杆闭合力作用下的应力进行了计算。结果表明，法兰螺栓预紧力及阀杆闭合力对阀体应力的影响不可忽略。     

油底壳流固耦合动力学特性分析

阐述了油底壳、油液耦合系统模态分析建模方法，对油底壳的结构模态和耦合模态进行了计算，并通过模态试验对模态结果进行了验证。测试结果表明，无论是结构模态还是耦合模态，其测试结果与计算结果都具有很好的一致性。进一步研究发现，油液不会对油底壳模态振型产生大的影响，但会使油底壳的模态频率明显下降；油液质量是导致油底壳模态频率下降的主要原因，而油液的体积模量对油底壳模态频率影响很小。     

两种氨用截止阀内部流场数值模拟的对比

介绍了利用COSMOSFLOWORKS对两种结构的氨用截止阀进行流场数值模拟结果的分析对比，介绍了用COSMOSFLOWORKS对氨阀进行流场数值模拟的设置条件和方法，通过本文我们可以看出COSMOSFLOWORKS对氨阀的流通能力的优化设计有着极大的指导作用     

主动杆系结构的模态性质分析

对主动杆系结构进行模态分析,指出主动杆系结构有左右模态振型之分,不同阶的左右模态振型关于结构系统加权正交;解释了左右模态振型不同的物理意义:右模态振型是主动结构系统真正意义上的振型;而左模态振型是主动结构系统的转置系统振型,它是外界因素对主动结构系统的影响程度,表征的是外界因素的模态分量。主动结构的模态是检验结构性能的主要指标,也是结构设计的目标函数,所以对主动杆系结构模态的分析研究有着很重要的理论和现实意义。最后,用数值算例进一步说明主动杆系结构的模态性质。     

主动杆系结构的模态性质分析

本文对主动杆系结构进行了模态分析,指出了主动杆系结构有左右模态振型之分,不同阶的左右模态振型关于结构系统加权正交;解释了左右模态振型不同的物理意义：右模态振型是主动结构系统真正意义上的振型;而左模态振型是主动结构系统的转置系统振型,它是外界因素对主动结构系统的影响程度,表征的是外界因素的模态分量。主动结构的模态是检验结构性能的主要指标,也是结构设计的目标函数,所以对主动杆系结构模态的分析研究有着很重要的理论和现实意义。最后,用数值算例进一步说明主动杆系结构的模态性质。     

黏弹性三参数地基梁横向自由振动

将复模态方法推广至地基梁系统的振动分析中,研究了三参数描述的黏弹性Pasternak地基梁的横向振动特征,得到不同边界条件下的频率方程的近似解析式以及模态函数表达式。采用数值方法近似求解复模态分析得到的超越方程,并运用微分求积方法数值加以验证。通过具体算例,分析了边界条件、刚度系数以及地基黏性系数等对固有频率和模态函数的影响。研究结果表明,微分求积法的数值解与复模态的近似解析解吻合的很好。     

利用不完备实测模态修正杆系结构约束边界条件

该文针对杆系结构约束边界条件模型修正问题进行了研究。通过边界单元刚度矩阵的建立,将现有的子结构校正因子修正方法发展到边界条件的修正中。通过一种迭代的修正过程,仅用有限的低阶实测频率就可以实现对边界条件的修正。另外,该文提出了一种分步式整体修正方法,利用低阶不完备实测模态,实现对边界和上部结构的整体修正,有效地避免了修正方程组的病态问题。论文首先通过对悬臂梁有限元模型进行数值研究,验证了边界条件修正方法和分步式整体修正方法的正确性。最后通过悬臂梁物理模型试验,验证了方法的可行性。     

核电厂核级手动截止阀阀杆断裂原因

某核电厂核级手动截止阀阀杆在运行期间发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析、填料分析等方法，研究了该阀杆断裂的原因。结果表明：该阀杆的热处理工艺控制不当，造成阀杆的耐腐蚀性能变差；在运行过程中，该阀杆接触的填料腐蚀性元素含量较高，在长期承受较高拉应力的环境下，阀杆发生了应力腐蚀断裂。     

Optimization of structural dynamic behaviour based on effective modal parameters

Optimization of complex structures often leads to high calculation costs. Indeed, the structure has to be frequently reanalysed in order to update the optimization criteria. We propose an optimization method based on effective modal parameters. These parameters are close to the modal matrices used for the modal analysis of a structure. Thus, once the structure has been analysed, it becomes very easy to calculate optimization criteria. First, we will explain the modal analysis that we will use in this paper. A modal model will be used to analyse the hollow parts of the structure. The modal analysis of the whole structure will be performed using substructuring and ‘double modal synthesis’ proposed by Jezequel. Secondly, we will explain how to obtain effective modal parameters and their use for optimization. Finally, we will show the efficiency of these parameters through the optimization of a complex structure, using two types of optimization methods. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

通过频率改变率进行损伤定位的方法研究

本文基于频率法进行损伤识别的基础，从理论上推导了损伤导致某阶频率降低与损伤位置的关系和该阶曲率模态／应变模态的振型变化相近。并通过数值仿真的结果验证了理论分析的结果。在此基础上给出了损伤状态下通过不同阶模态频率改变率比值来进行损伤定位的新方法，并将其应用于实际钢梁的分析中，得到了较好的结果。最后文中阐述了通过频率法进行损伤识别的优点和局限性。     

结构特征向量导数计算的移位迭代模态法

提出了移位迭代模态法，可以大大提高特征向量对设计参数导数的计算效率。从理论上证明，经典模态法、修改模态法和迭代模态法只是移位迭代模态法的特殊情况。文中还给出以ＦＯＲＫ和３Ｄ－ＦＲＡＭＥ两种结构为实例的计算机仿真，并与已有的几种模态法进行了比较。理论分析与计算机仿真表明，本方法计算特征向量导数时，只需用很少几个模态即能保证精度，从而可以在保证精度的条件下大大提高计算速度。     

CMIF方法中模态参数不确定性的计算

在模态参数识别中,测量噪声的干扰导致识别结果中存在不确定性,这种不确定性可以通过模态参数的统计特性进行描述。以复模态指示函数识别方法为研究对象,利用矩阵的一阶灵敏度分析以及 Kronecker 代数理论,推导了该识别算法中模态参数方差的计算方法。重点推导了增强频响函数协方差、极点协方差的计算公式。最后通过一个五自由度仿真算例与一个T型结构实测算例对所推导公式进行了验证。     

重型卡车驾驶室怠速噪声分析及控制

为降低某型重型卡车怠速噪声,建立驾驶室声-振耦合有限元模型,测试驾驶室四个悬置点被动侧加速度数据,以此作为仿真激励载荷计算驾驶室司机耳旁声压,仿真与试验结果具有较高的一致性.针对怠速工况32 Hz、64 Hz和96 Hz峰值频率,计算各频率的模态参与因子,对模态参与因子较高的模态阶次进行叠加,获取各峰值频率对应的模态应...     

Identification of the Damping Properties of Orthotropic Composite Materials Using a Mixed Numerical Experimental Method

A mixed numerical experimental approach is the basis of a new method for the identification of the material damping properties of fibre reinforced polymers, which provides an answer to many problems encountered in experimental damping characterization. Experimental modal parameters, measured on a plate specimen, are compared with corresponding results from a numerical calculation, thus allowing to determine the stiffness and damping properties of the material. The relation between the modal parameters (structural parameters) and the material parameters, is obtained by using a numerical model of the specimen in combination with the modal strain energy method. In the first part of this paper, the complex moduli are introduced as measures for both material stiffness and damping and the relation between these complex moduli and the modal parameters of a thin plate specimen is derived. Next, the practical procedure of the mixed numerical experimental method is presented, followed by a procedure for estimating the reliability of the obtained results. Finally, two examples are discussed in which all the independent material damping properties are identified as functions of frequency.     

利用实验获得的加速度计算系统的冲击响应

本文采用直接输入实验获得的加速度作为激励,推导了冲击响应的力学模型和计算公式。对箱装体和机组模型进行实验模态分析,并和计算结果进行了比较。     

时域模态分析方法的研究及软件研发

时域模态分析方法是当前国内外热门的课题。对主要的几种时域模态分析方法进行了研究总结。指出了时域模态分析方法的特点和存在的问题，并指出了编程中的一些要点，以及在使用时域模态分析方法时的一些要领，同时给出了时域法和频域法的对比以及仿真计算结果。如果时域模态分析方法的软件设计合理，使用得当，就能得到可靠的分析结果；使得时域模态分析方法不需要已知激励力、能同时识别多阶很密集的模态等优点充分展示出来。     

汽轮机低压叶片断裂原因分析

针对国产300MW汽轮机低压缸扭叶片发生断裂失效事故进行研究分析;通过对扭叶片有限元计算、叶片振型模态实测,分析该叶片各阶自振频率,其计算结果和模态实测值基本吻合,为事故分析提供理论依据;对叶片材质元素成分测试,并着重对叶片实际运行工况及承受的各种可能的激振力分析,探求导致该级扭叶片疲劳断裂的真实原因,为同类型机组的安全、可靠运行提供一种借鉴作用和分析方法.