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悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究

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机电工程 2024年第6期41卷 1087-1094页

作者：卢加乔潘鑫高金吉张梦马威龙北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室北京100029 北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029

针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力... 详细信息

针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力学方程,分析了悬臂同轴双转子系统耦合振动机理;然后,利用有限元软件对双转子系统进行了模态分析、临界转速分析以及不平衡响应分析,建立了自敏感系数概念以定量评价系统对不平衡振动的敏感度和耦合状态;最后,根据实际结构设计了悬臂同轴双转子实验台,进行了不同转速比下的不平衡振动抑制实验,并结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:模拟仿真提出的自敏感系数可作为双转子系统实际振动测点布置和不平衡振动抑制策略的理论依据;通过应用先平衡内转子后平衡外转子的不平衡振动分步抑振策略,可使双转子系统不平衡振动降幅达80%以上。该研究对双转子系统传感器测点布局和系统耦合振动抑制具有一定的指导意义。

关键词：机械振动耦合振动机理有限元方法动力学方程动力学特性稳态响应分析不平衡模态分析

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精梳机支承结构系统的动力学性能研究

精梳机支承结构系统的动力学性能研究

作者：黄华东华大学

学位级别：硕士

目前,纺织工业的技术进步正在不断深入,新型纺织机械的研制开发工作也在不断发展中,而精梳机的发展已成为棉纺企业实现现代化的重要标志之一。精梳机速度的高低是衡量其技术水平的重要标志。自20世纪80年代以来,棉纺精梳机快速发展,其... 详细信息

目前,纺织工业的技术进步正在不断深入,新型纺织机械的研制开发工作也在不断发展中,而精梳机的发展已成为棉纺企业实现现代化的重要标志之一。精梳机速度的高低是衡量其技术水平的重要标志。自20世纪80年代以来,棉纺精梳机快速发展,其梳棉速度已由100钳次/分提高到450钳次/分,随着速度的提高,精梳机的不平衡运动将激起精梳机支承结构系统的强烈振动,而由振动引起的一系列矛盾又严重地妨碍着精梳机速度的进一步提高。本课题来源于校企联合精梳机产品开发项目,旨在开发一款高效、可靠、高速、高精度的精梳机。课题以有限元理论和结构动力学理论为基础,对现有精梳机支承结构系统的动力学性能进行研究并提出结构改进方案;以优化技术为基础,对现有精梳机钳板机构进行优化设计。通过对支承结构系统的改进及对钳板机构的优化,以解决现有精梳机在提速后带来振动强、噪声大等问题。在课题研究过程中主要做了以下工作：1.精梳机支承结构系统CAD与CAE模型的建立根据企业技术要求,建立精梳机支承结构系统CAD三维模型,在对三维模型进行适当简化的基础上,将精梳机支承结构系统CAD三维实体模型较合理地转化为相应CAE模型。2.精梳机支承结构系统的动力学性能研究在CAE有限元模型的基础上,利用ANSYS软件的强大功能,以了解支承结构系统的振动特性及为改善结构提供理论指导为目标,对支承结构系统的动力学性能进行研究。对系统进行模态分析,获得其固有频率与振型,并对其低阶模态特性与结构之间的关系进行分析;对系统进行稳态响应分析,得出精梳机支承结构系统动态响应特性。3.精梳机支承结构系统的改进根据模态分析得到支承结构系统的固有频率与振型并结合试验数据,找出影响支承结构动态特性的主导模态,对支承结构系统提出改进方案,以加强结构刚性并提高系统固有频率,达到支承结构能适应提高精梳机钳次速度目的。4.精梳机钳板机构的优化设计根据精梳工艺要求,利用ADAMS软件优化模块的优化功能,以“音响夹角”作为极小化目标函数、上钳板咬合点在咬合瞬时加速度值作为极小化的目标函数对上钳板机构进行优化设计,减小上下钳板咬合瞬时冲击及支承结构系统的动载荷,从而达到从振源上减小激发精梳机支承结构系统振动与噪声的目的。

关键词：精梳机支承结构钳板机构模态分析稳态响应分析有限元法优化设计

高效精梳机支承系统的动态载荷分析与结构优化设计

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高效精梳机支承系统的动态载荷分析与结构优化设计

作者：张颖艳东华大学

学位级别：硕士

在高速发展的今天,高效精梳机的研发越来越受到关注。本文旨在研究高速(500钳次/分)运转时的精梳机支承系统的动态性能,并针对速度提高后引起的精梳机减振降噪等问题,对主运动机构进行动载平衡设计和对支承系统进行结构设计优化,以提高... 详细信息

在高速发展的今天,高效精梳机的研发越来越受到关注。本文旨在研究高速(500钳次/分)运转时的精梳机支承系统的动态性能,并针对速度提高后引起的精梳机减振降噪等问题,对主运动机构进行动载平衡设计和对支承系统进行结构设计优化,以提高精梳机支承系统性能。在课题研究过程中,主要做了如下工作：1.精梳机支承系统CAD三维模型及CAE有限元模型的建立按照精梳机支承系统现有各部件的实际尺寸,在Solidworks软件中分别建立各部件的三维模型,根据各部件间的装配关系建立支承系统整体三维CAD模型。然后依据支承系统结构特征,通过合理的模型结构简化及联接关系处理等将该CAD模型转化为CAE实体有限元模型。对于复杂结构,有限元实体模型节点多则分析计算效率低,对此进一步将有限元实体模型进行合理简化,建立更有效的分析计算有限元模型。2.精梳机支承系统的模态分析基于支承系统CAE有限元模型,应用Ansys软件对精梳机支承系统进行模态分析,得到支承系统的固有频率与振型。3.精梳机主运动机构的动载平衡分析在500钳次/分的工作转速下,分析现有精梳机主运动机构对支承系统的动反力偏大。应用配重平衡法计算主运动机构应增加的配重质量及配置位置,对主运动机构进行动载平衡设计。在适当的位置增加适量的配重块,较有效地减小了主运动机构对支承系统的动反力。4.精梳机支承系统的稳态响应分析与结构设计优化根据已建立的有限元模型,以动载平衡后的主运动机构对支承系统的动反力为激励,对支承系统进行稳态响应分析。由稳态响应分析结果,对精梳机支承系统进行结构设计优化,使得精梳机振动位移响应最大振幅降低20.9%。

关键词：精梳机支承系统有限元法动载平衡稳态响应分析设计优化

基于Ansys的900t造桥机支撑托架动力学分析

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起重运输机械 2015年第8期 63-67页

作者：陈艳艳胡正涛黄河水利职业技术学院开封475001 西安交通大学西安710049

支撑托架是下行式移动模架造桥机的核心部件,通过建立支撑托架的有限元分析模型,利用Ansys有限元计算方法,对900 t造桥机支撑托架进行了振型分析,分析结果表明其自振频率密集,支撑托架结构的动力性能复杂。通过对支撑托架的稳态响应分析... 详细信息

支撑托架是下行式移动模架造桥机的核心部件,通过建立支撑托架的有限元分析模型,利用Ansys有限元计算方法,对900 t造桥机支撑托架进行了振型分析,分析结果表明其自振频率密集,支撑托架结构的动力性能复杂。通过对支撑托架的稳态响应分析,确定支撑托架在承受随时间按正弦规律变化荷载时的稳态响应,可为支撑托架的进一步优化提供理论依据。

关键词：造桥机支撑托架 Ansys 振型分析稳态响应分析

基于ANSYS的900t造桥机支撑托架动力学分析

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建筑机械 2015年第5期35卷 87-90页

作者：陈艳艳胡正涛黄河水利职业技术学院河南开封475001 西安交通大学陕西西安710049

对900t造桥机支撑托架建立有限元分析模型,利用ANSYS进行振型分析,分析结果表明自振频率密集,支撑托架结构的动力性能复杂。再通过支撑托架的稳态响应分析,确定支撑托架在承受正弦规律变化荷载时的稳态响应,为支撑托架的进一步优化提供... 详细信息

对900t造桥机支撑托架建立有限元分析模型,利用ANSYS进行振型分析,分析结果表明自振频率密集,支撑托架结构的动力性能复杂。再通过支撑托架的稳态响应分析,确定支撑托架在承受正弦规律变化荷载时的稳态响应,为支撑托架的进一步优化提供理论依据。

关键词： 900t造桥机支撑托架振型分析稳态响应分析