基于显式有限元的转子不平衡与轴承故障耦合分析

为分析转子不平衡与轴承故障耦合振动特征及产生机理,在对转子不平衡与轴承故障耦合状态下受力分析的基础上,基于虚位移原理的增广拉格朗日法建立轴承运动控制方程,运用LS-DYNA建立转子-轴承系统二维显式动力学有限元模型,分析了故障耦合状态下轴承振动加速度、转子轴心运动轨迹,探明了转子不平衡-轴承缺陷耦合故障冲击响应特征及转...     

转子弯扭耦合振动非线性动力学特性研究

对Jeffcott转子的非线性弯扭耦合振动微分方程进行了理论分析，得出了在弯扭组合共振区内弯曲振动和扭转振动的频率特征，利用数值方法对转子系统在较宽的参数域内进行分岔研究，得出了弯扭组合共振为概周期运动的结论，求出了弯扭组合共振区与不平衡量之间的关系，分析结果为转子的安全运行和弯扭组合共振故障的判别提供了理论依据。     

大型旋转机械质量不平衡故障的研究

通过建立质量平衡故障模型,利用在实验室Bently转子实验台转子上附加质量块,模拟转子质量不平衡故障状态,通过对实验室数据的分析,阐述了转子处于质量不平衡状态时的主要振动特征.     

基于电磁力的转子不平衡-不对中振动靶向抑制

针对旋转机械中转子不平衡-不对中耦合振动问题,提出了基于离散PD算法并采用电磁力抑制转子耦合振动的控制策略.建立转子-轴承-AMA系统模型,引入转子不平衡和联轴器平行不对中故障力,对离散PD控制策略控制效果仿真分析.搭建试验台,从频域角度对不同频率成分进行选择性控制,针对不平衡-不对中耦合故障以及振动信号中的噪声成分,...     

碰摩转子弯扭摆耦合振动非线性动力学特性

为进一步提高旋转轴系的安全性,研究旋转轴系弯扭摆振动耦合振动问题.推导一般意义下,考虑陀螺力矩的单盘转子弯扭摆耦合振动非线性方程,基于该方程推出不平衡转子和碰摩转子的非线性弯扭摆耦合振动方程.应用数值方法研究碰摩转子弯扭摆耦合振动相应的复杂动力学行为,研究转子转速对碰摩转子弯扭摆耦合振动的分岔和混沌行为的影响,以及扭转振动和摆动振动对弯曲振动的影响.分析结果为转子的安全运行和弯扭摆耦合振动故障的判别提供了理论依据.     

汽轮发电机组转子不平衡振动问题研究

当前,汽轮发电机组在电力工业中得到了日渐广泛的应用。汽轮发电机组极易出现转子不平衡振动,会影响其运行安全性。对此,有必要采取有效措施对此类故障进行处理。本文简述了汽轮发电机组振动分类及影响因素,浅析了汽轮机组转子不平衡原因;探究了汽轮发电机组转子不平衡振动故障处理措施,以期为汽轮发电机组转子不平衡振动问题研究提供借鉴。     

转子绕组短路故障中短路因素对转子振动的影响

分析了发电机转子绕组短路故障时作用于转子的不平衡电磁力表达式,得到了转子径向振动特征.指出转子绕组匝间短路故障将引起发电机转子基频振动,且振动程度与短路位置、短路匝数、励磁电流有关.短路位置对振动的影响为:短路点越靠近转子大齿,对转子振动影响越大;短路匝数对振动的影响为:对于相同的短路位置,短路匝数越多,转子振动越大;励磁电流对振动的影响为:对于一定的短路位置和短路匝数,励磁电流越大,转子振动越大.最后实测了SDF-9型故障模拟发电机转子径向振动信号,与理论分析结果基本吻合.     

某型航空发动机常见振动故障分析

针对某型发动机结构特点以及装配过程中与振动相关的要素,分析该型发动机生产过程中常见振动故障情况,包括转子不平衡、转子不平衡与转静件碰摩并发故障、转子不对中、高低压涡轮转/静件碰摩以及设备原因,总结了该型发动机常见振动故障诊断及排除方法.     

离心风机不平衡故障分析及处理

针对塑料厂聚丙烯装置C-802B离心机转子存在的不平衡故障,介绍现场解决不平衡的过程。通过对转子动平衡前后同一测点相关数据振动和频谱图的对比分析,有效排除了故障。     

46MW汽轮发电机组振动故障分析与处理方法研究

某46MW机组在修后启动过程中,发电机转子振动严重超标,威胁到机组的安全稳定运行。通过现场振动数据采集分析,准确研判出引起发电机转子振动异常的原因为装配振动探头的Z型支架存在共振及发电机转子存在质量不平衡。通过对Z型支架进行加固和对发电机转子进行高速动平衡,消除了发电机振动异常故障,机组振动达到了优秀水平,为类似振动故障的处理提供参考。     

码盘偏心对扭振测试影响的研究

扭振测试对旋转机械的故障诊断具有十分重要的意义,当测速码盘存在偏心时,会给扭振测试带来很大的误差。在轴实际存在扭振的情况下,由理论推导,得到在码盘偏心时测量转速与轴实际转速之间的关系式,从而得到测量扭振角速度,分析出测量扭振的组成成分并得到了其数学表达式。讨论影响扭转各成分幅值大小的因素,偏心比越大,测量扭振的误差越大;偏心比相同时,转速越高,扭振角速度的误差也越大;任一阶测量扭振均受到分布在其两边的轴实际扭振的所有阶次的影响,在幅值相同情况下,距离越远的阶次影响越小。仿真和试验验证了理论推导的正确性,仿真中的最大误差为2.83%,试验中的最大误差为5.6%。     

The Application Efficiency of Rod and Torsional Waves for Checking Rod-Shaped Roll Stock

Comparative theoretical and experimental evaluations of the efficiency of using rod and torsional waves to reveal rolled flaws in rod-shaped roll stock are performed. It is shown that the sensitivity of the echo-pulse method with the use of torsional waves to radial groove type imitation flaws is appreciably higher than that with the use of rod waves.     

Effect of single and multi-channel electrodes application on EDM fast hole drilling performance

In diesel engines, it is inevitable that the torsional vibration is produced by the fluctuation of engine torque. Therefore, it is necessary to establish preventive measures to diminish the torsional vibration. A sleeve spring damper is one such measure to reduce the torsional vibration. In this study, the closed form equations to predict the spring constant of a sleeve spring and the dynamic characteristics of the torsional vibration damper are proposed to calculate stiffness of the damper, and verified their availability through the finite element analysis. Our theoretical values are in good agreement with results obtained from finite element analysis and experiments. Results obtained from the derived equation enable designers to be more efficient.     

基于虚拟仪器的旋转轴扭振测试系统的设计与研究

利用虚拟仪器技术设计开发了旋转轴扭振测试系统,并结合ATI2000系列扭振传感器进行了实际测量,实验结果表明该系统可实现传动轴扭振宽频率、宽转速、多通道同时测量及在线分析等功能,且操作方便、灵活性强,为今后测试和研究大型旋转机械的扭振特性及实现扭振在线监测、故障诊断等提供了理论与技术支持.     

Factors that affect the excitation effectiveness of torsional waves during waveguide inspection of pipes

The results of theoretical and experimental studies of the features and excitation effectiveness of torsional waves in pipes depending on the parameters of excitation, the properties of the pipe material, and the dimensions of an object are given. The results can be used for the evaluation of the possibility of waveguide quality control of pipelines during the development of inspection procedures using torsional waves.     

超声导波激励频率选取对其模式控制的影响

超声导波在管道中传播模式有纵波、扭转波和弯曲波三种模式,由于扭转波在管道中传播具有非频散特性,在超声导波管道无损检测中得到广泛应用,但在管道中激发出扭转波的同时常常伴随着纵波的出现,导致超声导波检测信号难以识别和分析处理。针对这一问题,计算管道中超声导波传播频散曲线,通过控制扭转波激励频率在纵波的截止频率区范围内选取的方法,抑制纵波的产生。为了验证该方法的有效性和正确性,利用磁致伸缩导波无损检测装置对管道进行一系列不同激励频率的试验。研究结果表明：试验结果与理论结论相吻合,该方法为导波无损检测信号识别和工程应用提供了十分重要的理论依据和指导作用。     

扭转刚度测试方法及对构架疲劳强度影响

根据构架在线路运行中的扭曲状态和标准JIS E 4207：2004《铁路车辆-转向架-转向架构架设计通则》中规定的构架扭转刚度测试方法提出改进的刚度测试方法,新的测试方法简单且实用性较强,误差有效地控制在7%之内。构架根据结构设计形式的不同分为管梁型构架及箱梁型构架。利用新的扭转刚度测试方法分别对管梁型构架及箱梁型构架进行扭转刚度测试,同时理论分析两种类型构架扭转刚度不同的原因。利用ANSYS仿真分析软件对两种类型的转向架构架进行仿真分析,得出：构架扭转刚度的大小主要取决于测量的横截面积及横梁的结构形式,管梁型结构构架扭转刚度小于箱梁型结构构架的扭转刚度;在构架受扭转变形影响较大的区域,如横梁与侧梁的连接位置,由于箱梁型构架扭转模态频率较高,其动应力幅值较管梁型构架要小。     

航空机轮刹车振动力学建模与试验分析

为探究飞机刹车系统的振动规律,以航空机轮刹车装置为研究对象,通过对刹车装置的受力分析建立了刹车扭转振动和轴向振动的力学模型,建立刹车振动系统的频率方程,计算出扭转和轴向固有频率,采用m+p动态测试软件对力学模型和固有频率进行验证,理论与试验结果基本一致。在惯性试验台上进行刹车振动测试,通过理论计算和试验结果初步得出了刹车振动规律,为航空机轮刹车装置的设计和改进提供了依据。     

Novel torsional spring with corrugated flexible units for series elastic actuators for cooperative robots

Reasonable robot joint stiffness is necessary to guarantee the safety and control accuracy of cooperative robots. In this study, a novel flat torsional spring with corrugated flexible units for a series elastic actuator (SEA) was developed to meet the requirements of cooperative robots. The torsional spring can absorb impact energy. The spring was optimized through the design of experiment method, and its theoretical stiffness was verified through numerical calculation and finite element analysis. Compared with other existing flat torsional springs in the simulation, the proposed torsional spring showed reasonable torsional stiffness and high radial and axial stiffness, which could guarantee safety and control accuracy. The proposed torsional spring was also evaluated through real experiments. Simulation and experimental results revealed that the proposed torsional spring has a linear torque versus angle characteristic.

     

INVESTIGATION OF SIMULATION EXPERIMENT ON ACTIVE CONTROL OF TORSIONAL VIBRATION IN A TURBOGENERATOR SHAFT SYSTEM

According to the theoretical analysis and calculation on the base of continuous mass system, the simulation experimental investigation on active control of torsional vibration in a turbogenerator shaft system is conducted. A test installation with the excitation of generator motor and multi-stepped shaft system is established to simulate the torsional vibration of a turbogenerator rotor shaft system, and to examine the active control strategy presented. Some useful results are reached in the experimental study.