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生物质电厂特殊振动设备基础振动分析浅探

工程建设与设计 2024年第15期 46-48页

作者：周皓淳上海市机电设计研究院有限公司上海200040

针对生物质等电厂各类动力设备振动而引起的基础问题,结合实际的动力荷载,通过对设备及其基础在满负荷条件下的振动检测对比分析,了解其时域、频域特征等动力特性,明确现有基础的振动水平与特性。实测和研究结果表明,桩基对于水平、竖... 详细信息

针对生物质等电厂各类动力设备振动而引起的基础问题,结合实际的动力荷载,通过对设备及其基础在满负荷条件下的振动检测对比分析,了解其时域、频域特征等动力特性,明确现有基础的振动水平与特性。实测和研究结果表明,桩基对于水平、竖向振动均有良好的抑制作用。

关键词：特殊振动设备基础振动频率幅值

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基础振动下直动式溢流阀的动态特性

中南大学学报（自然科学版） 2014年第12期45卷 4181-4186页

作者：张怀亮章国亮齐征宇中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对TBM掘进过程中存在的强振动对其上液压系统及元件工作性能的影响,以直动式溢流阀为研究对象,建立阀的Simulink仿真模型,分析基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律。研究结果表明:直动式溢流阀的调定压力波动幅值随基础振... 详细信息

针对TBM掘进过程中存在的强振动对其上液压系统及元件工作性能的影响,以直动式溢流阀为研究对象,建立阀的Simulink仿真模型,分析基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律。研究结果表明:直动式溢流阀的调定压力波动幅值随基础振动的振幅增大而线性增大,当频率等于80 Hz时,波动幅值达到最大,当频率超过80 Hz时,压力波动幅值随频率的增大而微弱减小;设计合理的受控腔容积能改善阀的动态特性;减小阀芯质量能显著减小因基础振动引起的压力波动,提高阀的稳定性。

关键词：直动式溢流阀基础振动动态特性数字仿真

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基础振动诱发的流体-管道轴向耦合振动特性

北京航空航天大学学报 2016年第3期42卷 610-618页

作者：刘森张怀亮彭欢中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

针对轴向基础振动对管道和流体波动的影响,运用轴向基础振动下液压直管道轴向耦合振动数学模型,推导了4种不同管端约束方式下的边界条件,并采用特征线法对不同约束方式下基础振动诱发的管内流体波动进行了研究,分析了管端约束方式、约... 详细信息

针对轴向基础振动对管道和流体波动的影响,运用轴向基础振动下液压直管道轴向耦合振动数学模型,推导了4种不同管端约束方式下的边界条件,并采用特征线法对不同约束方式下基础振动诱发的管内流体波动进行了研究,分析了管端约束方式、约束刚度、基础振动参数、结构参数对管道出口压力波动幅值的影响。结果表明:与两端固定约束相比,出口轴向自由和入口轴向自由时出口流体压力波动幅值分别增大了很多,且出口处约束刚度越大,压力波动幅值越小;基础振动频率越大,流固耦合作用越剧烈;压力波动幅值随基础振动幅值增大而线性增大;流体流经管道的距离越长,流体波动越剧烈。分析结果能为制定相应的管道振动控制策略提供理论依据。

关键词：基础振动液压管道流固耦合压力波动特征线法

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基础振动下电磁换向阀压力流量特性研究

西安交通大学学报 2017年第11期51卷 79-86,124页

作者：刘瑞春张怀亮李卫中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

针对基础振动对电磁换向阀压力-流量特性的影响,采用控制阀口压差模拟压力损失的方法,同时考虑基础振动引起的阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,建立了基础振动下的电磁换向阀的数学模型和仿真模型,实验验证了模型的准确性,分析了基础振动... 详细信息

针对基础振动对电磁换向阀压力-流量特性的影响,采用控制阀口压差模拟压力损失的方法,同时考虑基础振动引起的阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,建立了基础振动下的电磁换向阀的数学模型和仿真模型,实验验证了模型的准确性,分析了基础振动参数和结构参数对阀的压力-流量特性和流量波动的影响。研究表明:小流量、低压降电磁换向阀对基础振动的顺应性较好;基础振动下存在压力-流量特性降低区域和流量波动失效区域,压差为0.7 MPa时的压力-流量特性降低区域是0.4MPa时的45倍;弹簧刚度小于5kN/m时,减小阀芯质量、增大阻尼系数有利于降低流量波动幅值。该研究对基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供了一定的理论参考。

关键词：基础振动电磁换向阀压力-流量特性流量波动

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基础振动对转子系统动力特性影响的试验研究

推进技术 2016年第11期37卷 2157-2164页

作者：颜文忠 Konstantin Shaposhnikov 张大义于平超洪杰北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为了满足航空发动机转子系统的动力学设计需求,采用试验方法研究基础的振动幅值和振动频率对转子系统横向振动的影响。结果表明,基础振动对转子动力特性的影响具有方向正交性,基础的水平振动仅影响转子的水平振动响应。转子与基础产生... 详细信息

为了满足航空发动机转子系统的动力学设计需求,采用试验方法研究基础的振动幅值和振动频率对转子系统横向振动的影响。结果表明,基础振动对转子动力特性的影响具有方向正交性,基础的水平振动仅影响转子的水平振动响应。转子与基础产生振动耦合,其轴心轨迹的形状和大小受基础振动幅值和频率共同影响,转子振动幅值随基础振幅增加而线性增加,随频率的增加呈二次函数增长,振幅比最大可以达到4。由于基础过大的振幅或频率会带来轴心轨迹的复杂变化,导致振动响应过大,在航空发动机的转子动力特性设计中,必须考虑和有效控制基础的振动幅值和频率,以降低转子系统的振动响应。

关键词：基础振动转子转子动力学振动响应轴心轨迹

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基础振动下液压锁紧回路背压阀的选型方法

中南大学学报（自然科学版） 2018年第4期49卷 839-847页

作者：潘文龙张怀亮王蔚坪中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对振动环境下背压阀对锁紧回路动态特性的影响,建立节流阀、顺序阀及平衡阀作背压阀的3种锁紧回路的仿真模型,实验验证该仿真模型的正确性。对比分析在基础振动下空载、定载和变载时这3种背压阀对锁紧回路动态特性的影响,得到基础振... 详细信息

针对振动环境下背压阀对锁紧回路动态特性的影响,建立节流阀、顺序阀及平衡阀作背压阀的3种锁紧回路的仿真模型,实验验证该仿真模型的正确性。对比分析在基础振动下空载、定载和变载时这3种背压阀对锁紧回路动态特性的影响,得到基础振动以及负载对液压缸的速度影响曲线。研究结果表明:基础振动下定载及负载变化在0~90 k N时,节流阀和顺序阀背压相对平衡阀背压有更强的稳定性,当交变载及变载大于100 k N时,平衡阀的稳定性相对更好。该方法能够为液压锁紧回路背压阀的选型提供一定的参考。

关键词：背压阀锁紧回路基础振动选型动态特性

宽温域及基础振动下插装式电磁开关阀动态特性研究

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宽温域及基础振动下插装式电磁开关阀动态特性研究

作者：苏世轩兰州理工大学

学位级别：硕士

插装式电磁开关阀在航空航天、工程机械、特种车辆的液压系统中具有广泛的应用。特种车辆液压系统的使用过程往往需要承受极端温度和强振动冲击环境的考核,温度变化会引起材料形变和油液粘度变化,基础振动会引起阀口开度的变化,进而改... 详细信息

插装式电磁开关阀在航空航天、工程机械、特种车辆的液压系统中具有广泛的应用。特种车辆液压系统的使用过程往往需要承受极端温度和强振动冲击环境的考核,温度变化会引起材料形变和油液粘度变化,基础振动会引起阀口开度的变化,进而改变电磁开关阀的动态特性,影响液压系统乃至整个装备的稳定性。本文以某特种车辆用插装式电磁开关阀为研究对象,通过仿真计算和试验研究,明确了宽温域及基础振动下电磁开关阀的动态特性,并对其结构参数进行了优化,增强了其抗振能力,对基础振动环境中电磁开关阀的设计制造具有指导作用。具体工作如下:(1)基于受迫振动理论分析了基础振动下电磁开关阀的受力特性,建立了电磁开关阀基础振动AMESim仿真模型,得到了基础振动参数对电磁开关阀开启和关闭状态下动态特性的影响,并通过基础振动试验验证了仿真结果的有效性。结果表明:基础振动最大加速度为4.2g时,低频高幅值的基础振动会使开启状态下电磁开关阀的阀口开度和流量出现大幅变化,关闭状态下阀口不会打开;基础振动参数独立改变时,开启状态下振动幅值小于4mm、振动频率小于26Hz,流量脉动率小于20%,关闭状态下振动幅值小于2.2mm、振动频率小于90Hz时,阀口不会打开。(2)对电磁开关阀进行了流固热耦合仿真,得到了不同温度下阀芯和阀套形变量,再对形变后的电磁开关阀响应特性进行了仿真计算,最后将低温试验结果与仿真结果进行了对比分析。结果表明:温度变化引起的材料热形变会使阀芯轴径和阀套孔径产生显著形变,最大形变量为4.7μm,但间隙变化量不超过0.8%;温度越低,电磁开关阀开启响应时间越长,出口流量减少;环境温度变化引起的油液粘度变化对电磁开关阀动态特性影响更显著。(3)仿真分析了宽温域及基础振动下电磁开关阀的动态特性,为增强阀的抗振能力采用正交试验法对其主要结构参数进行了优化。结果表明:低温关闭状态下振动幅值为3mm、振动频率小于60Hz时,阀芯不会打开;高温关闭状态下振动幅值为3mm、振动频率小于50Hz时,阀芯不会打开;优化后阀芯开启时的临界基础振动幅值同比增大了20%～40%,阀芯关闭时的临界基础振动幅值同比增大了19%～30%。

关键词：插装式电磁开关阀宽温域基础振动动态特性流量脉动结构优化

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基础振动下直动式溢流阀的阀口泄漏分析

浙江大学学报（工学版） 2015年第6期49卷 1160-1165,1172页

作者：王蔚坪张怀亮章国亮中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对硬岩掘进机(TBM)在掘进过程中产生的振动影响液压元件内泄漏的问题,分析基础振动及结构参数对溢流阀阀口泄漏量的影响规律.以安装在TBM基础上的直动式溢流阀为研究对象,建立基础振动下溢流阀的阀口泄漏量数学模型.通过计算基础振动... 详细信息

针对硬岩掘进机(TBM)在掘进过程中产生的振动影响液压元件内泄漏的问题,分析基础振动及结构参数对溢流阀阀口泄漏量的影响规律.以安装在TBM基础上的直动式溢流阀为研究对象,建立基础振动下溢流阀的阀口泄漏量数学模型.通过计算基础振动引起的溢流阀阀口泄漏量,确定溢流阀发生阀口泄漏时的临界入口压力.结果表明:阀口泄漏量随着基础振动振幅及频率的增大而近似线性增大;当弹簧刚度小于1.3×105 N/m时,阀口泄漏量随着弹簧刚度的增大而增大;当弹簧刚度为1.3×105 N/m时,阀口泄漏量达到最大值;减小弹簧刚度和阀芯质量可以显著减少因基础振动引起的阀口泄漏故障,从而提高溢流阀的工作稳定性.

关键词：直动式溢流阀基础振动阀口泄漏硬岩掘进机(TBM) 弹簧刚度阀芯质量

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基础振动下TBM推进液压系统工作特性研究

工程设计学报 2015年第3期22卷 278-283页

作者：杨忠炯鲁耀中周立强李洪宾中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

硬岩掘进机（tunnel boring machine,TBM）在工作过程中会受到外界强振动的影响.为了研究强振动对其推进液压系统的影响规律,首先总结了TBM推进液压系统的工作原理,然后建立了推进液压系统在振动环境下的AMESim仿真模型,并用实验验证了... 详细信息

硬岩掘进机（tunnel boring machine,TBM）在工作过程中会受到外界强振动的影响.为了研究强振动对其推进液压系统的影响规律,首先总结了TBM推进液压系统的工作原理,然后建立了推进液压系统在振动环境下的AMESim仿真模型,并用实验验证了仿真模型的正确性,最后分析了外界振动频率、振动幅值对推进液压系统推进速度波动的影响规律以及振动幅值、振动频率对液压系统频响特性影响规律.仿真结果表明：液压缸推进速度受外界振动影响较大,当外界振动频率为40-60Hz时影响最为剧烈;外界振动幅值的改变对液压系统的影响比振动频率产生的影响小;推进液压系统的截止响应频率约为13Hz,当外部振动频率大于系统截止频率时,系统的频响特性会迅速变差,液压缸难以对输入电信号作出相应的响应.

关键词： TBM 推进液压系统基础振动仿真