检索结果-内蒙古大学图书馆

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 219-226页

作者：叶寒高艺刘军张军李莉刘旭波李诗晨董高翔姜乐付郭俊辉刘华南昌大学先进制造学院江西南昌330009 江西省佳时特数控有限公司江西南昌330052

针对某型小五轴高精密数控机床加工精度不高的问题,对其横梁的动态性能进行研究.采用锤击模态测试实验与有限元模拟计算相结合的方法,对横梁的固有频率进行研究;测量主轴不同转速下的振动速度和振动噪音,通过赋权处理,建立振动评价指标... 详细信息

针对某型小五轴高精密数控机床加工精度不高的问题,对其横梁的动态性能进行研究.采用锤击模态测试实验与有限元模拟计算相结合的方法,对横梁的固有频率进行研究;测量主轴不同转速下的振动速度和振动噪音,通过赋权处理,建立振动评价指标方程,得到优化目标;对所研究横梁进行形状优化.试验与仿真所得固有频率最大误差为5.76%;基于主轴振动情况确定83~117 Hz的频率范围,作为横梁设计时需要避开的低阶固有频率范围.经过形状优化后,横梁的一阶固有频率为139 Hz,相较于原横梁增加了约20.870%,横梁的动态性能得到改善.

关键词：动态性能模态测试实验有限元赋权处理振动评价指标

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水工弧形闸门结构健康监测传感器优化布置研究

水工弧形闸门结构健康监测传感器优化布置研究

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作者：王童童郑州大学

学位级别：硕士

水工弧形闸门结构作为水利水电项目中的大型工程结构,其作用主要是通过闸门不同开度来调节水库的储水量,维持系统生态平衡。水工弧形闸门结构在工程实际中作为长期服役的大型钢结构体,受到水流动态荷载以及各约束构件的持续作用,容易对... 详细信息

水工弧形闸门结构作为水利水电项目中的大型工程结构,其作用主要是通过闸门不同开度来调节水库的储水量,维持系统生态平衡。水工弧形闸门结构在工程实际中作为长期服役的大型钢结构体,受到水流动态荷载以及各约束构件的持续作用,容易对其结构性能、强度造成影响,严重情况下发生失效导致事故的发生。因此,构建水工弧形闸门结构健康监测系统具有重大意义。传感器作为健康监测系统的基础,对传感器优化布置方法及方案进行研究有着很重要的理论意义和工程应用前景。本文通过理论分析、仿真计算及实验验证相结合的技术途径,以某型水工弧形闸门为例,研究了针对弧形闸门振动监测加速度传感器优化布置的理论方法和方案设计,并结合水库的缩比模型进行了实验验证。主要研究工作有:(1)针对弧形闸门健康监测中传感器布置问题,提出了结合有效独立法(EI)——ROC准则——WMAC准则——多项式拟合的传感器优化布置方法,并对其涉及理论进行推导分析,奠定该方法的科学理论基础,同时对其涉及算法进行论述,说明各算法在所提方法中的应用意义。(2)考虑弧形闸门实际服役工况,分为干模态与湿模态两种情况对弧形闸门进行模态仿真分析,基于仿真分析数据以及本文所提传感器优化布置方法,对干模态与湿模态两种情况分别进行了传感器优化布置方案的设计,并对比分析了两种设计方案的特点与区别。(3)按照所得传感器优化布置方案在弧形闸门缩比模型上安装了传感器,并进行了模态测试实验。从实验模型与仿真模型的固有频率误差计算、振型对比以及模态置信准则评价结果三个方面对所设计布置方案进行了实验验证。通过对模态测试实验结果进行分析,得出本文所研究的传感器优化布置方案与方法是合理与可行的,并具有较好的适用性。本文的研究结果为弧形闸门智能运维、健康监测系统的建立奠定了基础。

关键词：弧形闸门流固耦合优化布置加速度传感器模态测试实验

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基于柔性多体动力学的船用水泵振动特性分析

基于柔性多体动力学的船用水泵振动特性分析

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作者：许钦桓江苏科技大学

学位级别：硕士

船用水泵是保证船舶正常航行、满足船员和旅客生活需要的重要辅机之一。对水泵结构的振动预测是船用水泵设计制造过程中必不可少的步骤，振动强度过大会影响船舶航运的安全性，应用在军舰上则会降低军舰的隐蔽性。为了改善船用水泵的振... 详细信息

船用水泵是保证船舶正常航行、满足船员和旅客生活需要的重要辅机之一。对水泵结构的振动预测是船用水泵设计制造过程中必不可少的步骤，振动强度过大会影响船舶航运的安全性，应用在军舰上则会降低军舰的隐蔽性。为了改善船用水泵的振动性能、实现水泵的减振降噪，对其进行振动特性分析是很有必要的。本文以船用二级离心泵为对象，从水泵的动力学建模、动力学仿真、振动特性分析以及振动模态试验等方面进行深入的研究。由于船用水泵各零部件联接处的刚度和阻尼对水泵的振动影响特别大。首先对船用水泵机械结构的结合部特性进行了理论解析，把结合点等效为弹簧-阻尼单元，从最基本的振动方程出发，推导出了单平面结合部刚度和阻尼的表达式，建立了水泵结合部的等效动力学模型。推导出了两子结构刚性结合与柔性结合的方程式，并将识别出的结合部特性参数融入到方程式中。基于柔性多体动力学的相关理论，利用假设模态法对叶轮叶片进行离散，得到了叶片的耦合变形式。同时考虑船用水泵关键零部件的大范围运动、构件本身的变形以及耦合变形项，利用拉格朗日方程推导出水泵泵轴组件的柔性多体动力学方程，通过对水泵的运动学变量和柔性变形变量进行耦合求解，最终得到了水泵的静态特性和动态特性。建立了水泵泵轴组件的三维实体模型，利用有限元软件对叶轮、泵轴等关键部件进行模态分析并做柔性化处理，导出相关的模态中性文件。通过导入模态中性文件，利用多体动力学分析软件中的柔性模块，建立了泵轴组件的柔体动力学模型，在柔体动力学模型中施加激励与输出响应测试通道，对模型进行动力学仿真和受迫振动分析，得到了水泵的动态响应及其模态参数。设计了水泵的模态测试实验方案，测得了船用水泵的各阶固有频率、阻尼比及其模态刚度。通过实验数据与仿真数据的对比，在误差允许范围内，验证了建立水泵动力学模型的合理性和有效性，为船用水泵的结构优化设计及减振降噪奠定了基础。

关键词：船用水泵结合部特性柔性多体动力学方模型模态测试实验

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