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整体叶盘-粘弹性阻尼复合结构振动特性测试及失谐辨识研究

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整体叶盘-粘弹性阻尼复合结构振动特性测试及失谐辨识研究

作者：范云飞东北大学

学位级别：硕士

为了满足航空发动机部件整体化、轻量化的发展要求,在发动机的压气机、风扇及涡轮上广泛使用了整体叶盘(Integrally bladeddisk,Blisk)结构。与传统叶盘结构不同,整体叶盘具有更好的力学性能并且极大地减少了结构的重量及零件的数量,但... 详细信息

为了满足航空发动机部件整体化、轻量化的发展要求,在发动机的压气机、风扇及涡轮上广泛使用了整体叶盘(Integrally bladeddisk,Blisk)结构。与传统叶盘结构不同,整体叶盘具有更好的力学性能并且极大地减少了结构的重量及零件的数量,但由于缺少摩擦接触装置去抵消由随机振动产生的动态应力,因此在整体叶盘的使用中需要引入其他形式的阻尼。粘弹性阻尼材料具有很好的阻尼减振能力且部分材料可在高温下工作,因而可以考虑将其贴敷在整体叶盘叶片上构成粘弹性阻尼涂层来对叶盘的振动进行抑制。为了更好地实施整体叶盘粘弹性阻尼减振,需要对涂层整体叶盘的振动特性进行测试,并对涂层整体叶盘进行失谐辨识,本文就是基于此开展研究,具体研究内容体现在如下几个方面:(1)对阻尼处理前后整体叶盘实验件进行模态参数测试。首先,利用脉冲锤击法粗略的测出叶盘试验件的固有频率;然后,以移动激励点,固定拾振点方式对叶盘试验件进行模态测试;最后,基于LMS软件分析得到叶盘实验件的固有频率、模态阻尼比和模态振型;实验表明,阻尼处理后整体叶盘的固有频率会变化,模态阻尼比增大,减振效果明显。(2)在基础激励作用下对阻尼处理前后整体叶盘实验件进行振动特性测试。首先,利用脉冲锤击法粗略的测出叶盘试验件的固有频率;然后,用电磁振动台以基础激励的方式对整体叶盘进行扫频测试,用轻质加速度传感器进行响应信号的采集,精确测出叶盘的固有频率;最后,仍以基础激励的方式,对叶盘进行定频激励,测出叶盘的共振响应,并利用半功率带宽法计算得到各阶模态阻尼比。实验表明,阻尼处理后整体叶盘模态阻尼比增大,共振响应降低,减振效果明显。(3)基于模态置信度局部化因子对阻尼处理后整体叶盘的振动局部化程度进行辨识。首先,对振动局部化辨识原理进行介绍;然后,利用耦合梁和整体叶盘的有限元模型对振动局部化辨识原理进行了验证;最后,对阻尼处理前后整体叶盘进行模态测试,并基于实验数据辨识了叶盘的振动局部化程度。结果表明,该方法可以准确地辨识阻尼处理后叶盘的振动局部化程度,且能够为粘弹性阻尼减振技术在整体叶盘上应用提供技术支持。(4)分别基于子结构模态失谐减缩模型(CMM)和基础失谐减缩模型(FMM),对失谐涂层叶盘进行失谐辨识。首先,对失谐辨识原理进行了详细的推导;然后,基于失谐涂层叶盘有限元模型对辨识原理进行了验证;最后,对三种涂层方案下的叶盘实验件分别进行模态测试,并基于实验数据进行了失谐辨识。结果表明,两种辨识方法均能够精确地识别出整体叶盘扇区失谐。在整体叶盘粘弹性阻尼减振研究中,需要准确地获取阻尼处理前后整体叶盘的振动特性,而本文给出了整体叶盘振动特性测试方法和流程。另外,本文所研发的振动局部化和失谐辨识方法能够实现精确辨识,因而可以为粘弹性阻尼涂层减振技术在整体叶盘上推广应用提供技术支持,对于促进涂层阻尼减振技术在工程上应用具有重要的意义。

关键词：整体叶盘粘弹性阻尼模态测试振动特性测试振动局部化失谐辨识

挠性结构振动特性测试及振动抑制仿真试验研究

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控制工程（北京） 1996年第2期 13-19页

作者：李季苏牟小刚等北京控制工程研究所

本文叙述了挠性振动特性测度的结果，以及用变结构主动控制方法进行挠法进行挠性结构卫星振动抑制和大角度机动仿真试验的结果。

关键词：刚性卫星汽浮台挠性结构物理仿真系统振动特性测试振动抑制仿真试验

甘肃省某步行街工程挤密地基施工振动特性测试及对周边房屋影响

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科技信息 2012年第11期 388-389页

作者：马洪波甘肃省建筑科学研究院甘肃兰州730050

本文介绍某步行街工程挤密地基施工振动特性测试及对周边房屋影响。

关键词：挤密地基施工振动特性测试对周边房屋影响

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某舰单臂尾轴架振动特性研究

中国造船 2004年第B12期45卷 162-166页

作者：李晓彬杨俊杜志鹏金咸定上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200030 武汉船舶设计研究所上海分部，上海201103

对某舰的单臂尾轴架，采用军标规范中的经验公式对其横向一阶频率进行了计算；采用有限元数值计算方法，用三维的体单元建立了单臂尾轴架的有限元模型，计算了其前十阶频率和振型；进行了实船的振动特性测试，测得了其尾轴架的横向一阶... 详细信息

对某舰的单臂尾轴架，采用军标规范中的经验公式对其横向一阶频率进行了计算；采用有限元数值计算方法，用三维的体单元建立了单臂尾轴架的有限元模型，计算了其前十阶频率和振型；进行了实船的振动特性测试，测得了其尾轴架的横向一阶和纵向一阶频率和振型。对所得到的三种结果进行比较研究表明：经验公式计算所得的结果同实验结果相差较大，有限元计算所得的结果同实验结果相差较小；对用于尾轴架振动计算的经验公式应作进一步的研究；在尾轴架设计时可采用有限元方法进行振动计算预报。

关键词：船舶、舰船工程单臂尾轴架振动经验公式有限元振动特性测试

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大型泵站立式全调节轴流泵振动特性试验

中国农村水利水电 2018年第3期 81-91,95页

作者：李扬张宇孙岚清郭凯唐燕田扬徐玲陆明浩颜蔚江苏省江都水利工程管理处江苏扬州225200

机组及泵房振动问题日益突出,给泵站带来的威胁不容忽视。研究了大型泵站立式全调节轴流泵振动特性,为后续的工程建设及类似工程的运行管理提供参考。主要以江都四站4号泵机组及7号泵机组为例,通过对两台机组进行多工况、多测点、多振... 详细信息

机组及泵房振动问题日益突出,给泵站带来的威胁不容忽视。研究了大型泵站立式全调节轴流泵振动特性,为后续的工程建设及类似工程的运行管理提供参考。主要以江都四站4号泵机组及7号泵机组为例,通过对两台机组进行多工况、多测点、多振动参数的现场测试,整理数据,绘制相应的振幅统计、时域波形、位移频谱图,分析各主要测点的振动幅值、振动频率随角度、水位的变化规律,得出机组在不同叶片运行角度下、不同水位差的条件下立式轴流泵叶轮外壳振动变化较为明显,故水泵振动值大主要受水力和机械因素影响。

关键词：立式轴流泵振动特性测试位移频谱

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某航空发动机涡轮叶片的振动特性试验及分析

某航空发动机涡轮叶片的振动特性试验及分析

作者：董妍大连理工大学

学位级别：硕士

作为航空发动机的主要零件之一,叶片的振动失效关系到整个发动机的工作可靠性问题,因此对其振动特性进行研究是十分必要的。本文以某型号航空发动机涡轮叶片为研究对象,基于振动台共振法、锤击法和ANSYS有限元计算三种方法对其振动特性... 详细信息

作为航空发动机的主要零件之一,叶片的振动失效关系到整个发动机的工作可靠性问题,因此对其振动特性进行研究是十分必要的。本文以某型号航空发动机涡轮叶片为研究对象,基于振动台共振法、锤击法和ANSYS有限元计算三种方法对其振动特性进行了试验和分析,主要内容如下:(1)搭建了基于振动台共振法的叶片振动特性测试系统,采用电磁振动台激振叶片,利用应变计来测试叶片的应力分布,通过非接触式电涡流传感器测试了叶片的前三阶固有频率,并结合抛砂法确定了前三阶对应的振型,从多方面探讨了叶片固有频率及振动应力水平的影响因素。(2)基于锤击法对某航空发动机涡轮叶片进行了模态分析试验研究,阐述了试验的基本原理,并详细介绍了试验过程中测点规划、参数设置、传感器安装、传递函数激励方式以及模态识别判定等试验技巧。试验结果与基于振动台共振法的试验结果相吻合,验证了试验过程的正确性。(3)基于Solidworks软件对叶片进行实体建模,导入ANSYS软件后进行网格划分建立其有限元模型,依据叶片的实际装夹状态施加边界条件,然后对其固有特性进行求解,求解结果与基于共振法和锤击法的两种试验结果一致,验证了有限元模型及求解的正确性。在该有限元模型的基础上,结合航空发动机的工况,对叶片进行动频分析,对避免叶片共振的发生具有一定的理论指导意义。(4)对比上述三种分析方法,其中,基于锤击法的叶片振动模态分析试验运算速度快,但模态振型可能会出现一些偏差,且无法测试叶片应力分布。而基于振动台共振法的叶片振动特性测试试验,工作效率高,测试结果稳定,但前期试验准备时间长,比较适合企业批产叶片频率测试。基于ANSYS的有限元分析方法,结果与试验结果存在一定的误差但在允许范围内,又可以对叶片的动态模态进行预测,且更加节约时间和经济成本。因此,对于本文研究的新型号的航空发动机涡轮叶片而言,结合基于振动台共振法的叶片振动特性测试试验、基于锤击法的模态分析试验和ANSYS有限元分析方法,可以为该叶片的优化设计、振动安全性检验以及振动特性测试技术提供科学依据。

关键词：涡轮叶片振动特性测试模态分析有限元

液压操动机构高压断路器分闸振动特性仿真与实验研究

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湖北大学学报（自然科学版） 2016年第6期38卷 544-550,556页

作者：叶会生于坤陆新洁郑佳欢吴水锋修士新国网湖南省电力公司电力科学研究院湖南长沙410007 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

建立仿真模型,对断路器分闸过程中的振动特性进行仿真分析,研究断路器不同位置的振动情况.进行现场实验,对363 k V液压机构断路器的振动特性进行实地测量,并与仿真结果进行比较,保证仿真结果的准确性.改变缓冲器参数,仿真分析缓冲力对... 详细信息

建立仿真模型,对断路器分闸过程中的振动特性进行仿真分析,研究断路器不同位置的振动情况.进行现场实验,对363 k V液压机构断路器的振动特性进行实地测量,并与仿真结果进行比较,保证仿真结果的准确性.改变缓冲器参数,仿真分析缓冲力对断路器分闸过程中振动特性的影响,并以此为基础,对采用不同尺寸分闸缓冲环的样机进行现场振动特性测试,实验验证通过增大缓冲力实现减振的可行性和有效性.

关键词：液压式断路器振动仿真研究振动特性测试减振措施

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某舰单臂尾轴架振动特性研究

某舰单臂尾轴架振动特性研究

2004年船舶与海洋工程学术研讨会

作者：李晓彬杨俊杜志鹏金咸定上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院武汉船舶设计研究所上海分部上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

对某舰的单臂尾轴架,采用军标规范中的经验公工对其横向一阶频率进行了计算;采用有限元数值计算方法,用三维的体单元建立了单臂尾轴架的有限元模型,计算了其前十阶频率和振型;进行了实船的振动特性测试,测得了其尾轴架的横向一阶和纵向... 详细信息

对某舰的单臂尾轴架,采用军标规范中的经验公工对其横向一阶频率进行了计算;采用有限元数值计算方法,用三维的体单元建立了单臂尾轴架的有限元模型,计算了其前十阶频率和振型;进行了实船的振动特性测试,测得了其尾轴架的横向一阶和纵向一阶频率和振型。对所得到的三种结果进行比较研究表明:经验公式计算所得的结果同实验结果相差较大,有限元计算所得的结果同实验结果相差较小;对用于尾轴架振动计算的经验公武应作进一步的研究;在尾轴架设计时可采用有限元方法进行振动计算预报。

关键词：船舶、舰船工程单臂尾轴架振动经验公式有限元振动特性测试

来源： cnki会议评论

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高温环境对振动测试信号传输参数的影响

航空动力学报 2009年第8期24卷 1731-1735页

作者：门秀花李舜酩胡瑞鲍庆勇南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 电子工程学院合肥230037

为了研究发动机试车运行时高温环境对振动特性测试信号传输参数的影响,利用电磁场-热耦合理论,探讨了温度场对电磁场各场量的影响.结合实际测试传输网络,提出了一种能有效提取多导体传输参数的传输电路法.该方法用经典的能量法进行了验... 详细信息

为了研究发动机试车运行时高温环境对振动特性测试信号传输参数的影响,利用电磁场-热耦合理论,探讨了温度场对电磁场各场量的影响.结合实际测试传输网络,提出了一种能有效提取多导体传输参数的传输电路法.该方法用经典的能量法进行了验证,取得了很好的一致性.电阻和电感参数均随环境温度的升高而增加,且电阻受温度影响的变化幅度尤为明显.多输出响应时多导体的邻近耦合响应随温度升高而加剧,互电参数受温度和导体间距的影响明显.

关键词：发动机振动特性测试电参数高温多导体传输传输电路