检索结果-南通市图书馆

高速行星减速箱膜盘式太阳轮轴行波振动及试验分析

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机械传动 2020年第4期44卷 107-112页

作者：王晓鹏刘世军郑州机械研究所有限公司河南郑州450052

建立高速行星减速箱膜盘式太阳轮轴仿真分析模型,依据太阳轮轴浮动结构设计原理,拟定自由-自由、简支-轴向、简支-固定3种边界工况分析条件,研究其固有频率和行波振动特性,绘制相应的阵型图和campbell图,并搭建齿轮箱试验台架进行了试... 详细信息

建立高速行星减速箱膜盘式太阳轮轴仿真分析模型,依据太阳轮轴浮动结构设计原理,拟定自由-自由、简支-轴向、简支-固定3种边界工况分析条件,研究其固有频率和行波振动特性,绘制相应的阵型图和campbell图,并搭建齿轮箱试验台架进行了试验分析。结果显示,夹带有轮齿变形的太阳轮轴主振型与啮合1倍频产生共振时激励力作用力幅最大,2倍频和3倍频次之。轮齿振动形式主要为扭转振动、行波振动和弯曲振动;同时,以膜盘或筒轴为主振型的行波振动与轴高倍频的共振点范畴较广,倍频越大其共振作用影响效果越甚微。试验结果显示,转速增加至工作转速过程中,振动值发生较明显波动后又迅速下降至稳定,表明激振力未能引起系统振动的扩展,对系统稳定性的影响甚小,反映了太阳轮轴几何设计的合理性及适用性。

关键词：太阳轮轴膜盘行波振动模态分析 campbell图试验分析

基于APDL的涡旋压缩机转子组件轻量化实现

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机械设计 2017年第10期34卷 90-95页

作者：邱海飞西京学院机械工程学院陕西西安710123

针对涡旋压缩机的系统振动与噪声,在主轴结构简化的基础上创建了其等效力学模型;以铁木辛柯梁(Timoshenko Beam)理论为依据,利用APDL语言开发了基于参数化的转子组件有限元建模程序。通过多载荷步下的转子动力学分析,计算提取了主轴传... 详细信息

针对涡旋压缩机的系统振动与噪声,在主轴结构简化的基础上创建了其等效力学模型;以铁木辛柯梁(Timoshenko Beam)理论为依据,利用APDL语言开发了基于参数化的转子组件有限元建模程序。通过多载荷步下的转子动力学分析,计算提取了主轴传动系统的模态参数及campbell图,在此基础上确定了转子的1~4阶临界转速。建立了多变量条件下的动力学优化数学模型,采用零阶寻优算法对转子组件进行轻量化设计,结果将平衡铁总质量M减轻了1.041 kg,同时优化了配重质量M2,M3和偏心半径R2,R3,并提高了主轴系统前4阶的临界转速,有利于涡旋压缩机的减振降噪和高速化发展。

关键词：转子参数化铁木辛柯梁 campbell图临界转速 APDL

自制旋转机械故障模拟试验台的转子振动特性研究

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科学技术与工程 2024年第4期24卷 1480-1487页

作者：王康张一凡孙天翔王永岩秦楠青岛科技大学机电工程学院青岛266100

采用软件仿真与实验分析相结合的方法,研究自制旋转机械故障模拟试验台转子的振动特性。使用Solidworks软件对转子进行三维实体建模,并在Altair Hyper Mesh软件中划分网格,导入到ANSYS Workbench软件进行后处理分析。首先通过静力学分... 详细信息

采用软件仿真与实验分析相结合的方法,研究自制旋转机械故障模拟试验台转子的振动特性。使用Solidworks软件对转子进行三维实体建模,并在Altair Hyper Mesh软件中划分网格,导入到ANSYS Workbench软件进行后处理分析。首先通过静力学分析获得双盘转子变形与应力分布情况;考虑陀螺效应的影响,通过模态分析获取固有频率及振型云图;生成campbell图,分析转子在设定转速区间内振动分量的变化特征;通过谐响应分析获取特定频域内的动态响应。最后进行实验模态分析,并与仿真结果进行对比,从而验证有限元模型的准确性。研究表明:转轴轴肩位置处存在一定程度的应力集中;临界转速远大于工作转速,可有效避免共振;该结构动刚度良好符合设计要求。在工程问题中,常根据整机的简化动力学模型自行搭建试验台进行研究,研究成果可为该类型转子的振动特性分析提供参考,并为旋转机械故障的模拟实验起到了一定的指导作用。

关键词：双盘转子有限元分析 Workbench campbell图临界转速

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高速双转子试验机主轴系统模态分析

轴承 2017年第9期 55-58页

作者：马俊司东宏薛玉君董永祥河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003

为研究试验机工作过程中主轴系统的动态特性,应用三维软件Unigraphics建立试验机主轴系统模型。首先,将轴承支承刚度等效为弹簧刚度,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对主轴系统进行模态分析;然后,针对离心力的影响,对主轴系统进行预... 详细信息

为研究试验机工作过程中主轴系统的动态特性,应用三维软件Unigraphics建立试验机主轴系统模型。首先,将轴承支承刚度等效为弹簧刚度,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对主轴系统进行模态分析;然后,针对离心力的影响,对主轴系统进行预应力模态分析,对比分析可知,考虑预应力后,轴系的固有频率均有所下降;最后,通过有限元分析绘制出campbell图并对轴系临界转速进行理论计算,结果表明2种方法获得的临界转速均满足轴系15 000 r/min的设计要求。

关键词：双转子试验机主轴系统模态分析临界转速 campbell图

考虑齿轮腹板柔性的齿轮-转子横向振动特征研究

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机械传动 2019年第3期43卷 1-4页

作者：孔先念唐进元中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

航空用齿轮具有结构轻量化和低刚性的特点,在齿轮副内部激励作用下容易发生横向振动,研究航空齿轮横向振动固有特性对航空齿轮设计十分必要。考虑齿轮腹板柔性、轴承刚度、齿轮轮齿啮合柔性,利用转子动力学有限元软件Samcef建立齿轮-转... 详细信息

航空用齿轮具有结构轻量化和低刚性的特点,在齿轮副内部激励作用下容易发生横向振动,研究航空齿轮横向振动固有特性对航空齿轮设计十分必要。考虑齿轮腹板柔性、轴承刚度、齿轮轮齿啮合柔性,利用转子动力学有限元软件Samcef建立齿轮-转子有限元模型,计算出高速齿轮转子系统的固有频率、振型以及临界转速。基于Timoshenko节点动力学模型,计算出高速齿轮转子系统的固有频率、振型以及临界转速。两种模型计算出的齿轮-转子系统固有特性进行对比表明:考虑齿轮腹板柔性的Samcef有限元方法,可以得到齿轮-转子系统齿轮横向振动的频率值及振型,没有考虑齿轮柔性的Timoshenko梁单元方法,不能得到齿轮横向振动的频率值及振型。

关键词：柔性齿轮固有频率临界转速 campbell图齿轮横向振动

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垂直轴风力机结构振动特性研究

华东电力 2009年第3期37卷 452-455页

作者：张婷婷王红霞代泽兵上海交通大学工程力学系上海200030 国家电网北京电力建设研究院北京100055

垂直轴风力机有着优良的气动性能,近年来受到人们越来越多的关注。介绍了风力机结构动力特性在国内外研究现状。对风力机的结构振动特性进行了研究,分析了工作状态下风机的动力刚化问题。对某垂直轴风力机进行不同转速下的固有频率分析... 详细信息

垂直轴风力机有着优良的气动性能,近年来受到人们越来越多的关注。介绍了风力机结构动力特性在国内外研究现状。对风力机的结构振动特性进行了研究,分析了工作状态下风机的动力刚化问题。对某垂直轴风力机进行不同转速下的固有频率分析,绘制campbell图,并计算了风机的临界转速,以判断其工作状态是否安全。

关键词：垂直轴风力机结构振动特性动力刚化 campbell图

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风力发电机塔架结构动力特性分析

风力发电机塔架结构动力特性分析

作者：李立岗哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

风电作为现今国家大力发展的一种清洁能源,其装备制造及基础结构建设是重要的一个方面。垂直轴风力机相对于水平轴风力机有其独特的优势和发展前景,但是学界和工程界对垂直轴风力机结构的研究相对较少。尤其是当今一些风电设备制造行业... 详细信息

风电作为现今国家大力发展的一种清洁能源,其装备制造及基础结构建设是重要的一个方面。垂直轴风力机相对于水平轴风力机有其独特的优势和发展前景,但是学界和工程界对垂直轴风力机结构的研究相对较少。尤其是当今一些风电设备制造行业的发展迫切需要能从理论上解决垂直轴风力机结构的一些实际存在的结构强度问题、动力学问题等等。这些问题的解决能有效的促进垂直轴风力机产业化的开展。本课题主要采用有限元对垂直轴风力机结构进行合理的,通过结合风力机的实际运行中出现的技术问题,设定不同的工况,研究结构在不同工况条件下受力特性和破坏形式,同时通过对比分析来对垂直轴风力机的动力学特性进行深入的研究。本文主要以风轮结构转动对载荷的影响为主线,分析了风轮结构在风荷载作用下,风轮结构的转动对风荷载的影响及受到影响的风荷载对风机整体结构的作用。此外,文章还对风轮结构在重力和离心力的联合作用下的受力特性进行了分析。最后,本文分析了垂直轴风机结构整体在极端情况下的破坏形式。通过本课题的研究,本文得出了如下方面的结论:1)风轮结构的转动对风荷载的影响较大,对风荷载产生较大的扰动,从而改变风荷载对结构的作用模式,对结构的受力和形变产生较大影响;2)风轮结构在重力和离心力的作用下,动频受转速的影响较大,此外风轮结构的应力和位移随着风轮转速的增加有增大的趋势;3)风轮结构在某叶片脱落的极端情况下,受到的风荷载会发生突变,应力和位移会在风荷载的作用下有所增大,风轮结构有发生整体脱落破坏的风险。

关键词：垂直轴风力机塔架风轮 campbell图时程分析

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旋转闪蒸干燥机主轴旋转机构强度分析

旋转闪蒸干燥机主轴旋转机构强度分析

作者：康程铭东北大学

学位级别：硕士

旋转闪蒸干燥机是一种利用热空气与物料相互接触以热交换形式对物料进行干燥的对流干燥机,它具有结构紧凑,干燥强度高,能耗低,生产效率高,操作维修简便等优点。主轴旋转机构是粉碎物料主要装置,其主要在高转速、高温环境工作,所以要对... 详细信息

旋转闪蒸干燥机是一种利用热空气与物料相互接触以热交换形式对物料进行干燥的对流干燥机,它具有结构紧凑,干燥强度高,能耗低,生产效率高,操作维修简便等优点。主轴旋转机构是粉碎物料主要装置,其主要在高转速、高温环境工作,所以要对旋转机构进行动力学分析以及静力学分析,判断旋转机构结构强度是否满足设计要求。本文主要通过有限元分析方法对旋转机构进行静力学及动力学分析。考虑陀螺效应,通过伪模态法得出转子系统campbell图并计算其临界转速,考虑轴承支撑刚度对转子系统临界转速的影响。本文通过幅频响应曲线分析转子系统激励响应,分析转子系统瞬态不平衡响应,改变转子系统启动加速度观察对振动响应的影响。通过Fluent仿真分析得出流场物理参数,并将分析结果导入Workbench稳态热分析及静力学分析中求出结构热响应及结构响应,并校核其静强度是否满足设计要求。并将静力学分析结果作为预应力导入模态分析中,分析旋转机构固有振型及频率。提出改进设计方案,观察其对结构强度影响。

关键词：动力学分析 Fluent 静强度 campbell图

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立轴风力机空气动力学与结构分析

立轴风力机空气动力学与结构分析

作者：张凯重庆大学

学位级别：硕士

随着越来越严重的环境污染问题的出现和化石燃料有限储量减少的双重危机的日益加深,人类对可再生能源的开发和利用变得无比迫切。现有风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。现有的风能转化系统大部分将风能... 详细信息

随着越来越严重的环境污染问题的出现和化石燃料有限储量减少的双重危机的日益加深,人类对可再生能源的开发和利用变得无比迫切。现有风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。现有的风能转化系统大部分将风能通过风力机装置转化为机械能,然后通过电机转化为电能,通常风力机按风轮旋转轴在空间的方向,分为水平轴风力机(Horizontal Axis Wind Turbine简称为HAWT)和立轴风力机(Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT)两大类,今天的VAWTs以Darrieus形式得到闻名。考虑VAWT旋转对雷诺数的影响,局部紊流情况下叶片的动态失速效应,引入风剪效应对气动效率的影响,结合基于动量原理的双多流管气动模型,建立起获取VAWT风轮的风能利用系数、功率和气动载荷的理论方法。对于VAWTs,获取准确的campbell图对于结构设计起主导作用。结合有限元程序ABAQUS 6.5.1,考虑叶片梁单元陀螺效应(科氏力)和气动弹性效应,采用大型特征值求解方法获取VAWT的特征频率和振型。对于拉索系统,其对于风轮顶端的约束刚度和自身的振动特性受拉索的截面积、质量、垂度、预紧张力等因素的综合影响,拉索截面尺寸和预紧张力的确定不能从其中的某个单一因素确定拉索参数,它是一个循环确定过程。本文初步确定出拉索的截面尺寸和预紧张力,然后对风轮顶端的偏移量和拉索自身的动态特性进行分析,在满足结构设计之前对拉索的截面尺寸、预紧张力和垂度进行不断调整,使拉索满足各个影响因素综合要求。本文将提出一种结合有限元分析方法来确定拉索截面积和预紧张力。根据1MW VAWT结构初步设计,选取初步的几何参数,考虑风剪效应,采用本文中的气动理论对1MW VAWT进行了气动评价,确定1MW VAWT合适的密实度、尖速比,进而选定合理的额定风速和额定转速,并确定风轮外载随旋转方位角的变化规律。通过气动分析得到的气动载荷,结合拉索结构分析方法确定1MW VAWT拉索的截面积和预紧张力,然后简化拉索对风轮顶端的约束,对风轮进行结构动力学分析,获取风轮随转速的动态特征频率的变化,获取风轮的campbell图,为进一步的VAWT设计服务。

关键词：立轴风力机气动分析结构分析拉索 campbell图