船用主汽轮机汽缸静刚度分析研究

针对船用主汽轮机低压缸静刚度的仿真研究考虑温度场和压力场等复杂环境研究较少的现象,为准确计算主汽轮机低压缸结构的静刚度,对考虑温度场、压力场作用的低压缸正车和倒车工况时的静刚度进行研究,并与仅考虑自身重力的设备静刚度进行对比分析.研究表明,温度场、压力场对加载部位结构的响应特性有很大影响,对低压缸整体结构也有一定程度的影响,为更加准确地模拟真实设备,在进行设备的静刚度分析时应该给予考虑.     

船舶主汽轮机汽缸刚度分析

船舶设备的振动特性和破坏程度直接影响到船舶的安全,而主汽轮机汽缸的刚度和模态直接影响船舶的振动特性。文章利用相似理论对实际模型进行缩尺比,用AutoCAD软件去设计缩比模型的工装件样式,然后用Hypermesh软件建立缩比模型以及工装件的有限元模型,最后用Abaqus软件对汽缸模型和工装件两部分进行强度校核。将缩尺比模型转换到实际的模型中的模态和静刚度研究,进而确定动刚度,有助于更好地了解舰船主汽轮机的刚度和振动特性,并提高舰船的可靠性和安全性。     

舰用主汽轮机汽缸动刚度分析研究

为准确计算主汽轮机低压缸整体结构的动刚度,选取最能反映模型整体位移的低压缸底部中心处为单位激振力的加载点,考虑模型在单位激振力作用下的动态响应,并与在前后轴承座处加载单位激振力时的动态响应进行对比分析。研究表明,在低压缸底部中心处加载激振力能够较好地反映整体模型的振动特性,能较精确地得到整体模型的动刚度,是可行且有效的。     

船用主汽轮机汽缸刚度特性研究

鉴于船用动力设备刚度性能研究较少的现象,采用数值仿真与试验方法,对某型船用主汽轮机汽缸刚度特性开展研究。研究表明,在静力载荷作用下,汽缸的位移变化集中在上下缸体连接处及前后轴承箱连接处,并随着载荷增加呈线性变化规律,越靠近连接部位变化越剧烈;下缸体出口气上沿及前后轴承座垂向位移变化较大,是影响汽缸静刚度的重要位置;对试验数据进行相似变换,可获得实际汽缸的各项参数。     

舰船冲击试验及大型振动冲击台的应用

针对舰船用设备抗冲击试验的实现手段,对目前进行试验研究的主要方式进行总结.对各种试验方式的优缺点进行对比,并以船用主汽轮机汽缸为试验对象,对大型振动冲击平台的应用进行分析.分析表明,大型振动冲击平台是实现舰船用设备抗冲击试验的一种新型而先进的手段.振动冲击平台克服了传统试验手段的不足,发展了传统手段的优点,是以后进行冲击试验的发展趋势.     

螺栓预紧力对舰用汽缸力学特性的影响研究

针对螺栓预紧力对舰船设备力学特性影响研究较少的现象,以某舰用汽缸为例,研究螺栓预紧力对其力学特性的影响,对舰用汽缸在无螺栓预紧力和螺栓预紧力不同工况下进行对比,分析汽缸的变形和螺栓的强度。研究表明：为使舰用汽缸工作时发生较小相对位移,增强密封性能,在保证螺栓强度条件下应充分发挥螺栓预紧力作用,其预紧应力应控制在其材料屈服极限的45%～52%之间。     

汽轮机轴向位移偏大故障分析与推力轴承改进设计

针对某汽轮机出现汽轮机转子轴向位移偏大的故障,通过理论分析与试验研究,得出转子轴向位移偏大的主要原因。针对这些原因,改进设计并加工了采用PCr Ni3Mo材料的弹性支承板,并将副推力轴承的二销钉支撑结构改为筋板支撑。试验表明,采用新推力轴承的汽轮机运行平稳,未出现转子轴向位移偏大问题。对主推力轴承支承板的结构进行了改进设计,并采用有限元方法进行了数值计算,结果显示改进后的支承板在承受相同载荷时其挠度显著减小。     

汽轮发电机组油管路减振降噪试验研究

为实现油压和油量的合理一,在发电用汽轮机油管路中设置了节流孔板.讨论在原油管路中节流孔板处产生较大的振动和噪声.通过分析,将油管路中的主油泵主注油器进出口管路上节流孔板加以发行,将原孔板改变为节流喷嘴的结构型式.试验证明,注油器和主油泵出口出以及节流喷嘴出口处的振动和噪声大大降低,达到减振降噪的效果.     

基于振动冲击响应的船用大容量配电板结构优化设计

在实际工作环境中,低压大容量配电板会受各种形式机械力的作用,尤其振动和冲击会对配电板造成损坏。以某型综合电力系统低压配电板柜体为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,通过扫频分析研究振动对柜体的影响,并根据环境试验标准,研究柜体在不同环境下的冲击响应。研究结果对提高配电板的减振、抗冲击性能以及优化设计具有参考价值。     

海洋平台结构振动超标分析方法研究

针对某海洋平台甲板结构振动超标的问题,依次选取甲板板格、加筋板单元以及甲板板架为分析对象,研究了求解平台甲板板格、加筋板单元振动固有频率的解析方法以及板架结构振动固有频率的数值预报方法,对振动超标区的甲板结构振动固有频率进行了计算研究,并与试验结果对比。研究结果表明,平台甲板结构出现振动超标的主要原因是板架结构中加筋板单元的振动固有频率与激励频率重合引起的结构局部共振。所得计算方法和流程可应用于类似工程结构的振动预报和设计,具有一定的工程意义和研究价值。     

Two degree of freedom flow-induced vibration of cylindrical structures in marine environments: frequency ratio effects

The flow-induced vibration of a cylindrical structure is a very common problem in marine environments such as undersea pipelines, offshore risers, and cables. In this study, the vortex-induced vibration (VIV) of an elastically mounted cylinder at a low Reynolds number is simulated by a transient coupled fluid–structure interaction numerical model. Considering VIV with low damping ratio, the response, hydrodynamic forces, and vortex shedding modes of the cylinder is systematically analyzed and summed up the universal rule under different frequency ratios. On the basis of the analysis, we find that the frequency ratio α is a very important parameter. It decides the locked-in, beat, and phase-switch phenomena of the cylinder, meanwhile, it also influence the vortex mode of the cylinder. The trajectory of the two degrees of freedom (2 DOF) case at different natural frequency ratios is discussed, with most trajectories having a “figure of 8” shape and a few having a “crescent” shape. A fast Fourier transformation technique is used to obtain the frequency characteristics of the vibration of the cylindrical structure. Using the 2 DOF cylinder model in place of the 1 DOF model presents several advantages in simulating the nonlinear characteristics of cylindrical structures, including the capacity to model the crosswise vibration generated by in-line vibration.     

复合材料舵与钢质舵振动特性对比试验研究

对复合材料舵和传统钢质舵的振动特性进行试验研究和对比分析.通过设计相关试验模型,对复合材料舵和钢质舵的前三阶固有振动模态及10 Hz~1 kHz频段内结构的动态响应进行测试,并对试验结果进行对比分析.研究结果表明:复合材料舵与钢质舵的模态振型基本相同,但复合材料舵所对应的固有频率高于钢质舵;同时,在白噪声激励载荷作用下,10 Hz~1 kHz频段内,复合材料舵整体加速度总级较钢质舵降低可达15 dB,且复合材料舵在局部壳板振动抑制方面明显优于钢质舵.本文研究将为复合材料舵的优化设计和工程应用提供参考和指导.     

行星滚柱丝杠90kN电动缸整机模态与轴向静刚度分析

以行星滚柱丝杠90kN电动缸为研究对象,采用有限元方法对电动缸整机结构进行模态分析,得出电动缸前16阶固有频率、主要的振动部位(形式)及其与激励源之间的共振避开率,为后续振动分析和结构减振优化奠定基础。通过仿真90 kN拉、压轴向载荷下电动缸的轴向变形情况,得出其静刚度特性,为后续变载荷下的精确位置控制提供参考。     

爆破振动对宋家湾隧道施工的影响

为评价在生产常规作业阶段爆破施工方式对隧道结构的影响,对宋家湾隧道爆破振动进行监测,以获取主振频率,最终以频率和振动速度2个指标评估隧道爆破作业振动效应。本次爆破的最大振动速度为3.1cm/s,主振频率范围为27.34～70.31Hz,最大振动速度远小于国家标准。可知对隧道支护结构影响有限频率范围为27.34～70.31Hz,远高于隧道的自振频率（一般在3～9Hz范围内）,不会出现共振放大现象。     

基于MR阻尼器的船用隔离器系统试验研究

随着船舶技术的发展，现代船舶对船用隔离器系统提出了越来越高的要求，即船用隔离器系统应同时具备低频减振和高频抗冲击的能力，这是传统的船用减振器系统所无法做到的．为了解决此问题，本文提出了一种新的船用隔离器系统，该系统由钢丝绳弹簧和磁流变阻尼器相并联组成．文中对该船用隔离器系统的减振和抗冲击性能进行了模型试验研究。减振试验的激振力频率为1-15Hz，力幅为2．94．11．76kN；冲击试验的最大冲击输入加速度为20g，脉宽为10ms，减振试验和冲击试验均采用MTS液压加载系统来进行．试验结果表明，该船用隔离器系统具有较好的减振效果，使用了MR阻尼器后系统得共振峰值被明显的削弱；在冲击试验中，冲击响应的衰减速度随着MR阻尼器的阻尼增加而明显加快，但是MR阻尼器再冲击瞬间的出力特性明显与低频振动情况下不同，MR阻尼器的出力表现为受控制电流强度影响不大．     

结构形式对船体振动的影响分析

以船体主机下肋板为例,研究船体振动时船底肋板在频率10～150Hz范围振动剧烈的减振方法。通过改变结构的刚度和阻尼,探讨降低肋板剧烈振动的方法。其中改变结构的刚度,包括改变板厚和安装加强筋等,改变阻尼是通过敷设阻尼层来实现。利用ANSYS有限元软件进行模拟计算,对比分析结构的刚度和阻尼发生变化时肋板的振动变化,得出改变结构的刚度和阻尼都可以对局部振动起到降低振动的效果。从实际应用的经济性考虑,安装加强筋方法最优。     

Vortex-induced vibration (VIV) dynamics of a tensioned flexible cylinder subjected to uniform cross-flow

This paper presents the experimental results of a study on the effects of axial applied tension on the vibration amplitude, the suppression of vibration, hydrodynamic force coefficients and in-line (IL) and cross-flow (CF) frequency responses during vortex-induced vibration of a horizontally mounted flexible cylinder with a low mass ratio (cylinder’s mass/mass of displaced water), low bending-stiffness, and high aspect ratio (length/diameter 200) in the subcritical Reynolds number regime (Re = 1000–16000). The effect of tension is studied by applying four different tensions. It was revealed that higher applied tensions, which reduce the vibration amplitude, could significantly raise the hydrodynamic lift force coefficient. In addition, higher applied tensions generate narrower lock-in bandwidths. After the highest vibration amplitude and during the region of lower vibration amplitudes, within the first lock-in region (in the first mode of vibration), power spectral densities show broad bandwidth, while within other regions and higher modes they appear narrow-banded. The ratio of the dominant IL to CF frequency is approximately equal to 2.0, except for the lower reduced velocities, where the ratio values reach 3.83 for the highest tension accompanied by widening of the region in which this ratio is over 2.0. This ratio is 2.76 for the lowest applied tension with a narrower region.     

一种船用汽轮机组激振力分析计算方法

文章介绍了一种船用汽轮机组激振力的分析计算方法。该方法以汽轮机组部件不平衡力为引起振动的主要原因,分析计算汽轮机组激振力的频率和幅值,并根据实船振动实测数据进行校正。