弹性支承物体的固有频率(二)

在工程实际中,一般遇到的弹性支承的布置多少总带有一定的规律性和对称性,非遇不得已,或有某种特殊要求时,一般是不会将它们人为地布置成不对称的。本文对大量日常应用的、各种类型的弹性支承的固有频率计算作了分析,介绍了几种新颖的弹性支承的布置方式及其性能特点和适用场合。文中所有各种刚度的计算公式均用表格形式给出,还绘制了耦合刚度牵连图,指出了消除耦合的途径和方法。     

弹性支承梁的模态分析及应用

推导了弹性支承梁的横向自由振动模态的特征方程.计算了几种不同弹性支承梁的前几阶反映固有频率的无量纲特征值,有的还列出了特征值随弹性刚度系数变化而变化的表格.将弹性支承梁的方法应用于平面刚架的弯曲振动模态分析,取得了比较好的结果.     

弹性支承梁的模态分析及应用

推导了弹性支承梁的横向自由振动模态的特征方程。计算了几种不同弹性支承梁的前几阶反映固有频率的无量纲特征值，有的还列出了特征值随弹性刚度系数变化而变化的表格。将弹性支承梁的方法应用于平面刚架的弯曲振动模态分析，取得了比较好的结果。     

四边固定支承矩形薄板振动分析的有限积分变换法

利用双重有限余弦积分变换的方法推导出了四边固定支承条件下,矩形薄板的固有频率和振型的解析解表达式.由于在求解过程中不需要事先人为地选取挠度函数,而是从弹性薄板的基本振动方程出发,直接利用数学的方法求出可以完全满足四边固定支承的边界条件,弹性矩形薄板的固有频率和振型解析解,使得问题的求解更加合理化.最后,还给出了计算实例来验证文中所采用的方法以及所推导出的公式的正确性.     

船舶推力轴承弹性支承的轴系纵振减振性能研究

运用结构弹性波理论,以推力轴承及其弹性支承系统作为一端边界条件,建立推进轴系纵向振动理论模型,详细推导轴系纵向振动特征频率方程,基于泰勒级数展开得到轴系纵振一阶固有频率估算解析式;结合某型船舶参数,重点对比研究集成隔振系统与RC支承子系统对轴系纵振衰减效果,分析结果表明:集成隔振系统能够在较大频段内有效衰减轴系纵向振动,而RC支承子系统表现动力吸振特性;在保证轴系运行安全性的基础上,增大集成隔振系统质量或减小RC支承子系统质量有助于扩大减振频段。     

大桩帽轨道梁不同支承条件的受力分析

通过ANSYS软件对轨道梁的弹性点支承、刚性点支承、分布弹性支承以及空间模型进行有限元模拟,得出不同模型下的连续梁内力以及支座反力,并对不同模型的计算结果进行比较分析。计算结果表明,弹性点支承与刚性点支承模型在计算宽支座梁支座负弯矩时与分布弹性支承模型及空间模型差异较大,在支座边缘处采用弹性点支承模型计算弯矩削峰的方法已不再适用,同时得到宽支座梁支座反力、剪力等分布规律,可供大桩帽连续梁设计参考。     

规则波对弹性支承水平板冲击压力的概率分析

通过模型试验研究了规则波对弹性支承水平板冲击压力峰值的概率分布。文中通过对不同组次的试验数据进行统计分析,首先给出了弹性支承与刚性支撑之间水平板波浪冲击压力历时曲线的各自特征;其次研究了弹性支承水平板波浪冲击压力峰值的超值概率分布及拟合曲线和参数;最后讨论了弹性支承刚度与威布尔分布三参数之间的关系。     

燃气轮机转子支承刚度计算研究

综合归纳燃气轮机转子的各种支承结构形式、特点,剖析结构参数对支承刚度的影响。针对燃气轮机转子在高转速下支承刚度获取难的问题,运用理论分析和经验公式相结合的方法,对某型燃气轮机转子支承进行刚度计算与误差分析。结果表明,对于弹性阻尼支承系统,刚度值在一定精度范围内的初步计算可不考虑油膜刚度的影响。     

大型船舶推进轴系校中多点非线性弹性支承模型研究

文章研究了大型船舶推进轴系校中多点非线性弹性支承计算模型的建立方法.通过采用Timoshenko梁单元对船舶推进轴系进行有限元法建模,研究了轴系校中过程中水润滑轴承多点弹性支承、轴承变位和非线性支承刚度的处理方法.最后,分别采用多点非线性弹性支承模型、多点刚性支承模型和单点非线性弹性支承模型对某大型船舶轴系进行校中计算.研究发现,多点非线性弹性支承模型优于另外两种模型,可以较好地描述艉部水润滑轴承处负荷的实际分布情况.     

船舶轴系合理校中计算的Riccati传递矩阵法

本文采用分析船舶轴系合理校中问题的Riccati传递矩阵法,建立了考虑弹性支承和刚性支承两种计算模型,并对模拟实验台轴系进行了合理校中计算与实验。结果表明,该方法精度高、数值稳定,是分析船舶轴系合理校中问题的有效方法。     

弹性环-鱼雷涡轮转子动力学特性分析

针对燃气涡轮机弹性支承中的弹性环径向刚度问题,开展弹性环刚度分析方法的研究,研究弹性环的凸台数目、凸台宽度以及凸台厚度对其刚度的影响规律。利用Riccati传递矩阵法计算得到某悬臂转子系统的临界转速,分析了该转子系统的临界转速随弹性支承刚度的变化规律,进而得到弹性环参数变化对临界转速的影响规律,可以为弹性环的动力学设计提供一定的依据和参考价值。     

艉轴承等效支点位置对轴系回旋振动的影响

在轴系回旋振动研究中,将艉轴承支承分为单点支承、多点支承、分布支承及接触支承四种方式,应用有限元方法,针对不同支承分别建立相应的轴系回旋振动模型,求得艉轴承不同支承方式的支反力以及等效支点位置,并进行相应的回旋振动模态分析.计算结果表明,不同支承方式的等效支点位置对轴系回旋振动固有频率有一定影响.     

基于ANSYS的高桩码头轨道梁内力分析

采用ANSYS软件对移动机械荷载作用下轨道梁的刚性支承和弹性支承进行有限元模拟,得到不同模型下的结构内力以及支座反力。对计算模型的结果进行对比分析,并探讨支座刚性系数变化对弹性支承轨道梁结构内力的影响。计算结果表明:分布弹性支承对支座处弯矩有较好的削峰效果,也能起到减小跨中弯矩的作用,轨道梁结构内力宜采用分布弹性支承连续梁模型计算;采用不同桩基时支座刚性系数的变化对结构内力影响较小,适当增大支座刚性系数对结构安全有利。     

基于不同支承模型的连续梁内力分析

高桩码头结构纵梁的计算是很重要的一项内容,纵梁一般为连续梁结构,连续梁的支承方式可以假定为不同的计算模型。本文分别按刚性支承、弹性点支承、考虑支座宽度的弹性支承对连续梁内力进行计算,并对计算结果做了比较分析。     

弹性边界条件下的功能梯度圆柱壳振动特性研究

文章研究了功能梯度材料圆柱壳在弹性边界条件下的振动特性。在Flügge理论的基础上,基于波动法,采用改进傅里叶级数的计算方法建立FGM圆柱壳的振动特征方程,并推导出了弹性边界条件下FGM圆柱壳的固有频率参数表达式。通过与两端简支条件下的FGM圆柱壳的计算结果进行对比,验证了文中计算方法的正确性和有效性。通过算例,研究了在约束刚度不断变化过程中,FGM圆柱壳的固有频率在不同模态下的变化规律;分析了在弹性边界条件下,壳体尺寸、体积分数等因素对FGM圆柱壳固有频率的影响。     

船舶上层建筑整体纵向固有频率算法研究

将上层建筑视为弹性固定在主船体上的阶梯形变断面高腹梁,采用力学方法推导出了上层建筑整体纵向振动固有频率公式,推导中,仍将上层建筑整体纵向固有频率视为由下述两部分串联合成：上层建筑根部刚性固定在主船体上的剪弯振动固有频率fs;上层建筑根部弹性固定在主船体上的刚体转动固有频率fr.本文重点研究了上层建筑刚体转动固有频率算法。经实船振动测试,证明本文提出的算法是可行的。     

三维复杂弹性耦合冲击隔离系统建模研究

针对带弹性筏体和弹性基础的三维复杂弹性耦合冲击隔离系统,综合运用多体动力学理论、结构动力学理论、子结构方法、有限元方法,考虑系统刚体运动与弹性振动的耦合,建立了三维复杂弹性耦合冲击隔离系统的动力学模型;编写计算程序计算系统的固有频率,并与用ANSYS软件建模计算的固有频率和实验值进行比较,结果吻合得较好,通过试验工况下计算的机组加速度响应与实测结果的比较,验证了模型的正确性;最后计算分析系统在三向冲击激励下的动力学响应,为分析浮筏系统的冲击响应控制和参数优化奠定理论基础。     

弹性支承连续梁结构设计方法的探讨

在港口码头设施中,轨道式起重机是最常用的装卸设备.这些在轨道上运动的机械设备荷载(轮压)非常大.如果轨道梁采用桩基支承,其结构应按弹性支承连续梁的力学模型进行结构计算,那么在桩基的轴向刚度系数(弹性支座的刚度)的取值、桩距的确定、梁截面的选择等弹性支承连续梁设计参数中弹性支座的刚度系数取值是关键所在.     

集成式管路弹性支吊架动力学特性研究

本文在建立集成式管路弹性支吊架有限元模型的基础上,提出集成式管路弹性支吊架动力学特性计算方法。通过数值计算获得了集成式管路弹性支吊架螺栓预紧力的大小、额定载荷作用下的强度与刚度特性,以及支吊架前3阶固有频率及模态振型。通过台架试验,验证了本文提出的动力学特性计算方法有效性及计算结果的准确性。研究结果表明,额定载荷作用下,集成式管路弹性支吊架的垂向刚度值为1.81×106 N/m,其强度特性与固有频率均满足设计要求。     

舰船弹性支撑推力轴承抗冲击特性研究

推力轴承传递的螺旋桨动态激励力可激发船体结构振动,是舰船重要的机械噪声源。采取弹性支承方式可降低推力轴承引起的噪声,但在受冲击载荷作用时,弹性支承的变形会导致推力轴承与轴系之间产生相对位移,从而影响轴系运行安全。为分析弹性支承推力轴承的抗冲击性能,建立了推进轴系及弹性支撑推力轴承和主机耦合模型,采用仿真分析的方法研究推力轴承的冲击响应。分析结果表明推力轴承的相对位移响应较大,近似等于最大许用位移值,通过改变隔振器刚度、支撑轴承刚度与位置等措施,可使推力轴承的相对位移响应满足舰船设备抗冲击要求,并改善轴系受力状态。