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第十三届全国振动理论及应用学术会议

作者：邹奋钟涛张景冷子珺塔娜饶柱石上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室中国船舶工业集团公司第708研究所

为了探究某型钠泵流激振动特性,首先采用ANSYS CFX软件,选取SST湍流模型,进行了非定常流场数值模拟。然后在流场计算的基础上,建立考虑转子系统的钠泵动力学分析模型,在ANSYS软件中分析了流体激励力和转子不平衡力作用下钠泵振动响应。... 详细信息

为了探究某型钠泵流激振动特性,首先采用ANSYS CFX软件,选取SST湍流模型,进行了非定常流场数值模拟。然后在流场计算的基础上,建立考虑转子系统的钠泵动力学分析模型,在ANSYS软件中分析了流体激励力和转子不平衡力作用下钠泵振动响应。结果表明:叶轮表面径向力波动幅值比轴向力大,流体力的主频以叶轮叶频为主,小流量工况下流体力的波动幅值明显增大;蜗壳表面力诱发的振动位移大于轴承力诱发的振动位移;设计工况下钠泵总的振动位移最小,小流量工况下振动位移增大十分明显,振动位移主要频率为叶轮叶频和轴频。研究结果可为钠泵的优化设计及其振动性能的改善提供指导。

关键词：钠泵数值模拟流体力流激振动

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局域共振子对手性覆盖层振动和声辐射抑制的影响

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噪声与振动控制 2015年第6期35卷 22-25,46页

作者：王东涛朱大巍黄修长海军驻沪东中华造船集团有限公司军事代表室上海200129 上海交通大学振动冲击噪声研究所、机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为增强某些频率区域内覆盖层对加筋板的声辐射抑制作用,在手性结构覆盖层的圆环内填充软橡胶层包覆的金属核心局域共振子。本文基于有限元方法及Rayleigh积分公式,建立了敷设手性覆盖层加筋板简化梁模型,分析了手性覆盖层的振动抑制特... 详细信息

为增强某些频率区域内覆盖层对加筋板的声辐射抑制作用,在手性结构覆盖层的圆环内填充软橡胶层包覆的金属核心局域共振子。本文基于有限元方法及Rayleigh积分公式,建立了敷设手性覆盖层加筋板简化梁模型,分析了手性覆盖层的振动抑制特性及局域共振子对手性覆盖层振动的影响。结果表明:手性结构的变形模式和局域共振子与手性结构之间的耦合作用对覆盖层的禁带频率带宽和振动衰减起到关键的作用;手性结构覆盖层对加筋板声辐射抑制作用主要来自于覆盖层的振动衰减能力,声辐射效率的变化对声辐射的影响较小。

关键词：振动与波手性覆盖层声学性能计算局域共振子振动传递率

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考虑不平衡量随机特性的转子动力学分析

考虑不平衡量随机特性的转子动力学分析

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第十届全国动力学与控制学术会议

作者：周生通李鸿光李富才华东交通大学机电工程学院南昌 330013 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室振动、冲击、噪声研究所上海 200240

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泵喷-轴系耦合系统振动响应数值研究

泵喷-轴系耦合系统振动响应数值研究

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第五届水下无人系统技术高峰论坛--以深制海，智领发展

作者：薛林徐江海邹冬林塔娜饶柱石上海交通大学振动冲击噪声研究所上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心

针对泵喷推进器在运转过程中转子叶片诱发叶顶激振力,本文提出一种在转子叶片顶部设计一圈具有翼型截面叶冠结构的泵喷推进器,并在浸水状态下开展泵喷推进器以及泵喷-轴系耦合系统动力学特性研究。分别建立原型泵喷、带冠泵喷、原型泵喷... 详细信息

针对泵喷推进器在运转过程中转子叶片诱发叶顶激振力,本文提出一种在转子叶片顶部设计一圈具有翼型截面叶冠结构的泵喷推进器,并在浸水状态下开展泵喷推进器以及泵喷-轴系耦合系统动力学特性研究。分别建立原型泵喷、带冠泵喷、原型泵喷-轴系耦合系统以及带冠泵喷-轴系耦合系统耦合有限元模型,对泵喷以及泵喷-轴系耦合系统的进行模态特性分析,并研究在转子叶片0.7R处施加横向和纵向单位简谐激励力下的泵喷-轴系耦合系统界面振动响应。结果表明:叶冠结构改变了转子叶片的悬臂梁状态,降低了转子叶片同相振动模态固有频率,使转子叶片局部模态消失,但不改变定子和导流罩的固有频率和模态振型。轴系与泵喷耦合效应降低转子叶片同相振动模态固有频率。纵向和横向激励下的系统界面振动响应特征峰值是由轴系纵向振动、横向振动以及转子叶片的同相振动湿模态振动引起。研究结果可为泵喷-轴系耦合系统进一步的振动声辐射特性分析提供理论参考。

关键词：泵喷推进器轴系转子叶冠耦合有限元分析振动响应

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双层主被动隔振器振动传递路径的研究

双层主被动隔振器振动传递路径的研究

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第十三届全国振动理论及应用学术会议

作者：任明可谢溪凌张志谊上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海交通大学振动冲击噪声研究所上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心

针对由多个具有中间惯性体的主被动隔振器支撑的隔振系统,考虑隔振对象在工作状态下可能存在的转动,传统建模方法中隔振器的点连接方式无法合理模拟实际中的振动传递路径。本文引入隔振器弯曲刚度,建立考虑隔振器转动影响的隔振系统动... 详细信息

针对由多个具有中间惯性体的主被动隔振器支撑的隔振系统,考虑隔振对象在工作状态下可能存在的转动,传统建模方法中隔振器的点连接方式无法合理模拟实际中的振动传递路径。本文引入隔振器弯曲刚度,建立考虑隔振器转动影响的隔振系统动力学模型,计算振动能量沿隔振器轴向及弯曲方向的传递,通过与传统建模方法的对比,说明了考虑转动影响的必要性。此外,本文阐述了以中间惯性体上某点作为误差点隔振效果不佳的原因,并提出了以弹性基础上靠近隔振器连接点处为误差点的解决方案。

关键词：主被动隔振振动传递路径隔振器转动误差点选取

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无拆卸轴承刚度测试方法的研究

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噪声与振动控制 2014年第4期34卷 128-133页

作者：蒋爱华符栋梁代学昌周璞华宏星中国船舶重工集团公司第704研究所上海200031 上海交通大学机械系统振动国家重点实验室上海200240

轴承刚度对轴系振动有重要影响,研究无拆卸轴承刚度测试方法有利于快速可靠地了解轴系的振动特性。通过机架安装隔振器、泵进出口安装波纹管、电机与泵转子间采用电磁联轴器等结构措施;构建了离心泵转子-滚动轴承的试验台架。以光电传... 详细信息

轴承刚度对轴系振动有重要影响,研究无拆卸轴承刚度测试方法有利于快速可靠地了解轴系的振动特性。通过机架安装隔振器、泵进出口安装波纹管、电机与泵转子间采用电磁联轴器等结构措施;构建了离心泵转子-滚动轴承的试验台架。以光电传感器安装位置为转轴相位参考,通过转轴振动位移峰值识别出轴承截面轴系等效偏心质量的相位。通过附加质量于等效偏心质量相位产生激振力,并运用LabVIEW构建的虚拟仪器测量附加质量前、后振动位移峰值变化量,从而得出轴承刚度。最后通过台架实际配置与转子模型进行了验证。结果表明,轴承刚度无拆卸测试方法有效可行,设计的试验台架可实现附加配重的安装,并能够有效地予以验证;所构建的虚拟仪器也能够准确计算得出转轴偏心质量相位与轴承支撑刚度。

关键词：振动与波滚动轴承刚度无拆卸光电传感器离心泵

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离心泵转子动力学模型中流体力的简化

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噪声与振动控制 2014年第4期34卷 77-82页

作者：蒋爱华华宏星陈长盛李国平周璞章艺中国船舶重工集团公司第704研究所上海200031 上海交通大学机械系统振动国家重点实验室上海200240

采用叶轮流体力的简化方式可以提高离心泵流体激励诱发振动的计算的准确程度。根据达朗伯原理对试验台架建立了包含离心泵基座的四圆盘三轴段转子动力学模型;将流体力分别简化为叶轮内20%流体质量、40%流体质量、CFD集中力与力矩,采用Ne... 详细信息

采用叶轮流体力的简化方式可以提高离心泵流体激励诱发振动的计算的准确程度。根据达朗伯原理对试验台架建立了包含离心泵基座的四圆盘三轴段转子动力学模型;将流体力分别简化为叶轮内20%流体质量、40%流体质量、CFD集中力与力矩,采用Newmark—隐式算法对转子动力学模型进行瞬态响应分析。结果表明,将叶轮上流体力简化为CFD;所得集中力与力矩时;可有效得出离心泵运转过程中流体激励所诱发的基座振动。而所获得的基座振动位移与加速度幅值均远大于将流体力简化为叶轮内20%或40%流体质量所获得的基座振动数值。另一方面,将流体力简化为叶轮内40%流体质量所获得的基座振动大于简化为叶轮内20%流体质量所获得的基座振动。

关键词：振动与波离心泵流体激振转子 Newmark-β隐式算法

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无限可压缩流体中非线性两自由度刚性振子的噪声辐射机理研究

无限可压缩流体中非线性两自由度刚性振子的噪声辐射机理研究

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：张君贤谢方涛瞿叶高刘广胡珊王波兰上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海机电工程研究所

针对由广泛存在于机械系统中的非线性振动引起的复杂声波辐射问题,本文建立了含非线性刚度的两自由度刚性振子在无限可压缩流体介质中噪声响应的数值计算模型。应用谐波平衡法和时域直接积分Newmark算法求解非线性振动响应,辐射声波采... 详细信息

针对由广泛存在于机械系统中的非线性振动引起的复杂声波辐射问题,本文建立了含非线性刚度的两自由度刚性振子在无限可压缩流体介质中噪声响应的数值计算模型。应用谐波平衡法和时域直接积分Newmark算法求解非线性振动响应,辐射声波采用笛卡尔坐标下的线性欧拉方程进行建模,应用约束移动最小二乘浸入边界法将振子动力学响应作为边界条件施加流固耦合界面上,并在空间和时间上分别利用四阶色散关系保持DRP格式和显式四阶时间推进格式对声波方程进行离散和求解。为了模拟人工截断计算域边界上的无反射条件,采取完美匹配层技术吸收向外传播的声波。通过与文献解析解的比较,验证了数值方法的有效性。研究了两自由度非线性振子系统在超谐共振、主共振、内共振和组合共振时的声响应。数值结果表明,振动系统中的非线性对辐射声场具有显著影响。当振子处于主共振时,声波的基波分量在声响应中占主导地位;而声波的高次谐波分量的贡献在振子发生超谐共振时十分显著,这种现象在振动系统中存在内共振时更加明显。同时结果表明,随着声波波长的变短,声场中的干涉条纹数目增加。

关键词：非线性声波非线性振子超谐共振主共振内共振

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供气压力对静压气体轴承-转子系统非线性特性研究

供气压力对静压气体轴承-转子系统非线性特性研究

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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：张建波金海良饶柱石苏志敏陈策中国航发湖南动力机械研究所上海交通大学振动、冲击、噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室陆军航空兵研究所

由于具有摩耗小、转速高、精度高及无油污染等优点,静压气体轴承被广泛应用于高速及高精密领域。然而相对于液体润滑轴承而言,其润滑介质气体的可压缩性及粘性小等特点,从而使得静压气体轴承更容易产生非线性振动,在高速下容易导致系统... 详细信息

由于具有摩耗小、转速高、精度高及无油污染等优点,静压气体轴承被广泛应用于高速及高精密领域。然而相对于液体润滑轴承而言,其润滑介质气体的可压缩性及粘性小等特点,从而使得静压气体轴承更容易产生非线性振动,在高速下容易导致系统不稳定,影响到静压气体轴承-转子系统的回转精度并限制其转速进一步提高。因而有必要对静压气体轴承-转子系统非线性动力学进行研究。本文结合数值仿真和实验的方法,通过分岔图、轴心轨迹等研究了供气压力对静压气体轴承-转子系统非线性动力学特性影响规律。结果表明:随着转速增加,静压气体轴承-转子系统存在丰富的非线性行为,且供气压力增加可以有效地延迟转子系统产生非线性行为的转速,起到抑制转子系统非线性振动的作用。

关键词：静压气体轴承供气压力轴承-转子系统非线性动力学

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湍流条件下泵喷推进器推进性能数值分析

湍流条件下泵喷推进器推进性能数值分析

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：薛林邹冬林杨宇泽董新国塔娜饶柱石上海交通大学振动、冲击、噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室中国船舶及海洋工程设计研究院喷水推进技术重点实验室

针对不同湍流强度入流条件下泵喷推进器的推进性能开展研究。本文建立泵喷推进器流体动力学模型利用改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法在设计工况下进行泵喷推进器流体动力学特性的计算,对泵喷推进器的推进性能、流场速度和涡量分布,以及... 详细信息

针对不同湍流强度入流条件下泵喷推进器的推进性能开展研究。本文建立泵喷推进器流体动力学模型利用改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法在设计工况下进行泵喷推进器流体动力学特性的计算,对泵喷推进器的推进性能、流场速度和涡量分布,以及流场湍动能特性等开展分析。结果表明,强湍流入流加剧了泵喷推进器转子叶片和导管的线谱峰值,并提高了一次叶频以下频率范围内的推力频谱幅值;强湍流入流没有明显改变涡流形态,但与涡流结构相互作用加剧了尾流场的压力波动程度。泵喷推进器尾部流场主要以转子叶频及其倍频成分为主,强湍流入流显著增强了尾流场中各监测点的湍动能功率谱幅值。

关键词：泵喷推进器湍流入流推进性能分离涡模拟

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