某行星齿轮减速器箱台架试验振动问题分析

针对某行星传动齿轮减速器在出厂试验时振动大的问题,通过频谱测试,得到减速器的振动速度频谱图,发现减速器的主要振动频率为拖动电机转频的4倍频。针对该频率成份,对台架主要部套及其支架进行了固有频率计算,发现减速器与其支架耦合频率存在与拖动电机4倍频存在重合的现象。根据测试和计算结果,对台架的陪试增速箱转速进行从新匹配,避开该频率,最终有效降低了该行星齿轮减速器的振动烈度。     

船舱用升降装置的振动试验与分析

本文介绍某船舱用升降装置的振动试验与分析情况,分别使用频域计算方法对升降装置的试验结果进行了振动加速度和振动烈度计算分析,使用有限元方法对升降装置进行模态分析,计算了升降装置的固有频率和振型,并对比分析了升降装置在激振频率低倍频与模型固有频率的关系。计算分析表明,升降装置的振动强度小、振动特型符合优良的工作要求,说明升降装置的固有频率与转动频率各倍频接近时,易产生较大的振动力,对产品控制振动特性的设计具有一定的指导意义。     

国内第一代LNG船振动治理及基于试验的减振评估

船体局部振动过大的主要原因是激振力过大或激振力频率与结构固有频率过于接近。振动可能是由激振力直接引起的,也有可能是受船体其他局部结构振动的牵连而引起的。国内第一代LNG船上层建筑的振动超过了标准规定的轻微振动的限值,经分析是受艉部过大的振动的牵连而造成的。根据该船的实际情况,提出了一个易于实现的加强艉部的方案,并通过试验评估减振效果。该方案实施后解决了艉部振动过大问题,也使上层建筑的振动降低到轻微振动的水平。这表明,只要抓住振动的主要原因,然后采用恰当的措施,就可以获得事半功倍的效果。     

汽轮发电机组半频振动的原因分析和处理

为解决汽轮发电机组出现的半频振动问题,针对汽轮机轴承开展不同轴承结构参数及形式的理论计算和试验验证,发现轴承并不是引发半频振动的直接因素。通过进一步开展试验,发现引发机组半频振动的主要原因是主油泵前后的浮动油封浮动不畅对汽轮机转子产生了附加力。经过综合分析可知,通过增加油封环室刚性和减少浮动油封摩擦力,能消除半频振动现象,保证机组的可靠运行。     

高速船尾部喷水推进局部振动分析

针对高速船尾部采用喷水推进装置的局部振动问题,建立了船体尾部包含喷水推进泵的有限元模型。考虑附连水质量的影响,将船体尾部离散成甲板,底板,喷水推进泵,尾板等局部结构,采用规范经验公式估算以及有限元分析的方法分别对各局部结构的板、板格、板架进行固有频率计算,将其结果与轴频和叶频激励频率进行储备频率校核,判断尾部采用喷水推进装置在振动问题上是否满足规范标准,并为下一步的船体设计提供参考。     

基于IVCBC涡方法和动刚度矩阵的 深海立管的三维计算模型

文章针对深海立管长细比非常大的结构特征,视立管为质量集中的多自由度索模型系统。通过有限体积法将该模型系统离散为多个有限体单元,首次提出基于应变能计算立管动态刚度矩阵的算法,并采用IVCBC涡方法计算有限体的外载荷,构建了一种三维数值研究深海立管涡激振动的新方法。应用该数值计算方法探索了立管耦合前后的振型、尾流模型、流体力以及泄涡频率的特征。发现了立管涡激振动的涡泄频率不再满足Strouhal数的规律和多频"锁定"现象导致立管出现多种高阶模态振动共存的特征,该研究为立管的设计制造提供了重要的指导意义。     

承压阀内部结构的改进

针对某液压系统的承压阀在实际应用过程中出现的调压不稳定以及振动较大的问题,进行了理论分析,提出了改进措施,并对改进前、后承压阀的内部流场进行了CFD仿真。仿真结果表明,改进后承压阀的调压特性有明显改善;通过台架试验对比了改进前、后承压阀阀体的振动情况。台架试验表明,改进后承压阀的振动明显降低。     

混合动力推进轴系扭转振动研究

文章对混合动力推进轴系特点进行分析,采用集总参数法建立轴系扭转振动数学模型及其振动方程。着重讨论了混合动力推进轴系并车相位角和电机激励对轴系扭转振动的影响以及自主开发的振动测试系统。以混合动力推进轴系试验台架为基础,将台架测试值与理论计算值进行对比分析,验证了混合动力推进轴系数学模型和方法的正确性。     

汽轮机-减速器系统的振动特性研究:理论和模拟试验

某型汽轮机-减速器系统存在一定的振动问题,其振动主要来源于多级齿轮啮合,通过采用啮合线与水平线的夹角作为重要的参考角度的方法,可以方便地得到多级齿轮的动态啮合力模型.将此动态啮合力与有限元方法相结合,建立了汽轮机-减速器系统的动力学模型.采用数值仿真的方法求解了系统的动态响应,仿真结果表明:系统具有复杂的频率成份,包括转频、啮合频率及其边频带、啮合频率之间的组合及其边频带.采用电动机和齿轮箱来模拟汽轮机一减速器系统,建立了模拟试验台.通过试验研究了模拟试验台的动态响应,试验测试结果验证了对模拟试验台的理论计算结果.为工程实践中的汽轮机-减速器系统的振动特性分析和故障诊断提供了重要的依据.     

40000dwt散货船设计阶段船体振动分析控制

在40 000 dwt灵便型散货船设计建造过程中,为了控制船体出现的有害振动,对船体总体振动、上层建筑总体振动及船体艉部局部结构进行了振动预报分析.对船体总体振动和上层建筑总体振动进行分析,避免与主机和螺旋桨激励发生共振;对于船舶艉部结构,重点关注上层建筑各层甲板工作和生活等重要区域的振动情况,采用结构有限元法分析各层甲板的振动特性,设计时通过调整局部结构刚度并保证一定频率储备来避免共振,为船体结构减振设计提供依据.本文给出了设计阶段船舶总体、上层建筑总体及局部结构振动计算分析方法和过程,可对船舶设计者提供有益的参考.     

尾后轴承刚度对潜艇结构声辐射特性的影响

研究潜艇结构振动、声辐射特性随尾后轴承刚度改变的变化规律,对潜艇减振降噪具有十分重要的意义。从振源振动传递路径的声学设计的角度出发,以改变靠近螺旋桨的尾后轴承的刚度为具体措施,采用结构有限元法、结构有限元耦合流体边界元方法,以辐射声功率、湿表面均方法向速度作为衡量结构噪声辐射能力的主要衡量指标,系统地研究潜艇结构振动、辐射噪声谱峰频率和峰值的变化规律。从计算结果可以看出:在低频段,随着尾后轴承刚度的增大,谱峰频率明显向高频移动,第一峰值呈先减小后增大趋势,第二峰值呈明显增大趋势;尾后轴承刚度越小,除第一个谱峰频率附近的窄频带外,在整个计算频段范围内,振动和辐射噪声明显减小。因此,改变尾后轴承刚度,可以使谱峰频率向高频或低频移动,这样就能够使设备激振力的谱峰频率与结构振动及辐射噪声的谱峰频率错开,实现对辐射噪声的控制;降低尾后轴承刚度,在一定频段范围内,能够明显降低潜艇振动和辐射噪声。     

水润滑球面艉轴承振动试验研究

组合关节轴承与普通水润滑艉轴承,制成一种可调心水润滑球面艉轴承,代替普通艉轴承,以增加艉轴承的接触面积,减小由于螺旋桨重力悬臂作用或轴系校中不良等原因所产生的边缘效应,降低艉轴承振动水平。球面艉轴承与普通艉轴承的减振效果评价在轴系试验台上进行,两艉轴承的振动特性对比结果表明,球面艉轴承的减振效果较好。     

基于管道振动实验的涡激升力频谱分析

通过对管道振动试验数据的分析,选用威布尔分布的概率密度函数进行拟合,得到涡激升力的频谱表达式。通过管道振动的频响函数得到管道的振动位移的频谱图形,并与实测数据进行对比,结果表明：计算值与实验值吻合较好,中心频率基本相等,幅值稍有偏差。     

某行星齿轮减速器箱体改进研究

针对某行星传动齿轮减速器振动大的问题,通过振动测试,得到减速器的固有频率和振动速度频谱图,发现造成减速器振动偏大的原因,进而运用有限元分析软件寻求有效的改进方案.根据测试结果,对有限元计算模型进行反复修正,最终掌握了合理的有限元建模分析方法.通过对减速器箱体进行结构改进,采用验证过的有限元分析方法进行减速器固有频率计算,最终确定了对箱体进行结构改进的有效方案.     

虚拟仪器技术在传感器实验台中的应用

虚拟仪器技术是微电子、通信、计算机等现代科学技术高速发展的产物.通过对虚拟仪器技术的深入研究,把该技术应用到传感器实验台的硬件驱动、数据采集、结果分析、数据显示、数据输出等,改变了传统的设计方法,实现用计算机技术结合虚拟仪器来实现传感器试验台的功能,使传感器实验台的结构简单合理、灵活方便、一机多用.     

惯容器对船舶舱室低频隔振效果的影响研究

本文首先介绍了一种并联式ISD被动隔振系统并建立了该系统的理论公式,发现隔振对象的振幅取决于激励的振幅、频率比、系统的阻尼比以及惯质比。为了研究惯容器对船舶舱室低频隔振的影响,选用了挖泥船监控舱室作为研究对象,研究结果表明,惯容器能够降低共振频率,抑制共振峰,惯质系数越大,系统阻尼比越小,效果越明显。在使用惯容器后,监控舱室的低频隔振效果得到明显的提升,8.5Hz处的加速度共振峰下降了75%,本文的研究成果为惯容器在船海领域的应用提供了参考。     

舰用主汽轮机汽缸振动特性研究

针对舰用主汽轮机汽缸振动特性研究较少的现象,研究主汽轮机低压缸的振动特性,对某型舰用主汽轮机汽缸进行数值仿真分析,并通过试验验证。研究表明,在1—1000Hz频域内,舰用主汽轮机汽缸整体模型只出现了一阶振型,低压缸结构中的筋板、肋板、薄板等局部尺寸较小的部位易引起振动出现局部模态;低压缸结构局部尺寸较大的部位,不易引起振动;进行扫频试验时,通过纵向扫频及垂向扫频能够很好地弥补单向扫频时出现的峰值点频率的大幅跳跃。     

表面粗糙度对立管涡激振动响应影响的试验研究

应用模型试验的方法,研究了表面粗糙度对立管涡激振动响应特性的影响规律,对不同粗糙度条件下立管所受拖曳力、升力、端部张力、漩涡泄放频率、结构振动响应频率、位移响应等参数的变化规律进行了对比分析。结果表明：与立管横向振动相比,立管流向振动更早出现锁定现象,因此当折合速度较低时,立管流向振动的涡激振动响应要大于横向振动。立管张力均存在两个峰值频率,其中一个峰值频率为主导频率,与拖曳力主导频率吻合,由流向涡激振动所产生;另一个峰值频率为主导频率的一半,与升力主导频率吻合,由横向涡激振动所产生。因此可以看出：横向涡激振动与流向涡激振动通过张力作用而相互影响。与光滑立管相比,表面粗糙度降低了立管的涡激振动位移响应,减小了涡激振动的锁定区域,但提高了漩涡泄放频率。对于不同粗糙度下的粗糙立管,随着粗糙度的增加,立管的锁定区域开始点逐渐提前,锁定结束点逐渐推迟,锁定区域逐渐变宽。     

水下双层圆柱壳全频段声振特性研究

为研究水下双层圆柱壳结构全频段声振特性,基于VA-ONE建立了FE-BEM混合法、FE-SEA混合法及SEA法3种不同的计算模型,进行了不同辐射介质中辐射声功率及外壳振速的计算,并进一步研究了内外壳及肋板厚度、约束条件、激励位置及层间流体对双层圆柱壳声辐射特性的影响;基于FE-BEM混合法研究了圆柱壳结构的声散射特性;研究了肋板在结构振动能量传递中的作用,提出了2种阻尼肋板的减振降噪方案并进行相关仿真分析.结果表明:重流体能够抑制结构的振动,但由于重流体声阻抗较大,结构的辐射声功率变大;结构声散射曲线在某些频率处出现峰值,且峰值频率与结构自身的固有特性有关;阻尼肋板能得到较好的减振降噪效果,工程上建议使用金属聚氨酯阻尼肋板.