学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

弹簧隔振基础中速磨煤机振动性能分析与优化

作　者: 杨玉涵
导　师: 朱丽华
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 弹簧隔振基础结构—设备耦合体系振动测试动力特性动力优化
分类号: TU476.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 11次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

中速磨煤机是火力发电厂重要的辅助动力设备，为了有效控制中速磨煤机的振动，保证设备的正常运行和周围建筑物的安全，通常采用弹簧隔振装置减小磨煤机的振动响应。目前，结构工程师在设计中速磨煤机弹簧隔振基础时，往往通过简单的动力特性匹配来处理类似振动问题。这种设计方法以基础顶面的振动位移作为主要控制指标，这就可能导致设备本体振动反应过大。因此，有必要基于结构与设备的动力相互作用，对弹簧隔振基础中速磨煤机振动反应进行分析和优化。本文对五个电厂的中速磨煤机及其基础进行了现场动力反应测试，然后利用ANSYS有限元软件，建立了三维实体模型，并进行了模态分析，得到了中速磨煤机及其基础耦合体系的自振频率和振型。然后，对磨煤机进行了谐响应分析，得到了各点的振动位移幅值和振动幅频曲线，并与现场测试结果对比分析。同时，对比了弹簧隔振基础中速磨煤机和非隔振基础中速磨煤机的振动响应，结果表明弹簧隔振基础能有效减小中速磨煤机的振动反应。分析了基础与设备的质量比、弹簧隔振器数量和弹簧的刚度比对中速磨煤机动力特性和振动反应的影响，并进行了减振分析。最后，采用ANSYS有限元程序优化模块，对弹簧隔振基础中速磨煤机进行了振动优化分析。以扰力点最大水平振动位移和基础体积为多目标函数，合理的设置了设计变量和状态变量，得到了使目标函数最小化的参数值。通过计算分析表明，中速磨煤机采用弹簧隔振基础后能有效减小磨煤机的振动位移，减少振动向外传递，从而保护主厂房和周围建筑物的安全；通过改变基础与设备质量比、弹簧隔振器数量及其刚度比，能有效改变中速磨煤机的自振频率，避免共振的产生；弹簧隔振器数量采用36组时，基础与设备的质量比可控制为2.0±0.2，此时设备本体的振动位移及基础质量大幅减小。这为弹簧隔振基础中速磨煤机的减振设计提供了一些有益的参考。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-15
  1.1 引言  9-11
    1.1.1 选题背景及研究意义  9-10
    1.1.2 中速磨煤机运行原理与构造  10-11
  1.2 国内外研究概况  11-12
  1.3 研究目的及内容  12-15
    1.3.1 研究目的  12
    1.3.2 研究内容  12-15
2 弹簧隔振基础中速磨煤机动力特性分析  15-29
  2.1 弹簧隔振基础中速磨煤机计算力学模型  15-19
  2.2 中速磨煤机空间有限元模型  19-21
    2.2.1 弹簧隔振基础中速磨煤机空间有限元模型  19-21
    2.2.2 非隔振基础中速磨煤机空间有限元模型  21
  2.3 中速磨煤机动力特性分析  21-26
    2.3.1 中速磨煤机耦合系统的动力特性  21-24
    2.3.2 隔振参数对耦合体系动力特性的影响  24-26
  2.4 本章小结  26-29
3 隔振中速磨煤机动力反应现场测试  29-35
  3.1 工程概况  29
  3.2 弹簧隔振基础中速磨煤机动力反应现场测试  29-32
    3.2.1 测试仪器  29-30
    3.2.2 测试内容与测点布置  30-31
    3.2.3 测试过程与现象  31-32
  3.3 弹簧隔振中速磨煤机动力反应测试结果  32-34
    3.3.1 测试时域波形  32-33
    3.3.2 弹簧隔振中速磨煤机最大振动位移与加速度  33
    3.3.3 测试结果分析  33-34
  3.4 本章小结  34-35
4 弹簧隔振基础中速磨煤机振动反应分析  35-57
  4.1 工业建筑的振源分析  35-36
    4.1.1 工业建筑振源的类型  35
    4.1.2 中速磨煤机振源分析  35-36
  4.2 隔振中速磨煤机动力反应分析  36-43
    4.2.1 中速磨煤机有限元谐响应分析参数选择  36-37
    4.2.2 位移提取点布置  37-39
    4.2.3 中速磨煤机振动幅频曲线  39-43
  4.3 有限元计算结果  43-45
    4.3.1 有限元计算结果分析  43-44
    4.3.2 有限元计算结果与实测结果对比  44-45
  4.4 磨煤机振动影响因素分析  45-54
    4.4.1 基础台板与磨煤机质量比对磨煤机振动的影响  45-48
    4.4.2 隔振器数量对磨煤机振动的影响  48-51
    4.4.3 弹簧隔振器刚度比对磨煤机振动的影响  51-53
    4.4.4 结果分析  53-54
  4.5 本章小结  54-57
5 弹簧隔振基础中速磨煤机动力分析  57-65
  5.1 ANSYS 优化分析模块  57-59
    5.1.1 ANSYS 优化分析参数设定  57-58
    5.1.2 ANSYS 优化分析收敛准则  58
    5.1.3 ANSYS 优化方法  58-59
  5.2 中速磨煤机优化  59-63
    5.2.1 中速磨煤机参数设定  59-61
    5.2.2 中速磨煤机优化结果及分析  61-63
  5.3 本章小结  63-65
6 结论与展望  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附录  71

弹簧隔振基础中速磨煤机振动性能分析与优化

内容摘要

全文目录

相似论文