大型動力系統(tǒng)軸系低頻振動及其主動控制的研究

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1、第24卷第4期動力工程Vol.24No.42004年8月POWERENGINEERINGAug.2004文章編號:100026761(2004)0420457204大型動力系統(tǒng)軸系低頻振動及其主動控制的研究張俊紅,　于鎰隆(天津大學,天津300072)摘　要:從國內(nèi)外現(xiàn)狀、技術水平與特點等方面綜述大型動力系統(tǒng)軸系低頻振動的研究情況。總結(jié)了前人在軸系振動方面的研究成果,探討未來的發(fā)展方向,指出了軸系低頻振動研究上存在的問題以及軸系低頻振動研究在動力學分析、測試技術、控制技術方面的發(fā)展趨勢。參12關鍵詞

2、:動力機械工程;低頻振動;主動控制;發(fā)展趨勢;旋轉(zhuǎn)軸系;動力系統(tǒng)中圖分類號:TK263.2文獻標識碼:AResearchonLowFrequencyVibrationandActiveControlofShaftsintheLargePowerSystemZHANGJun2hong,YUYi2long(TianjinUniv.,Tianjin300072,China)Abstract:Thispapergivesthegeneralexpatiationofthedevelopmentofthelo

3、wfrequencyvibrationofshaftsinthelargepowersystemfromthepurposeandsignificanceofthestudy,thepresentconditionofdomesticandinternationalresearch,andtechniquecharacteristicsandlevels,andsoon.Itmakesasum2maryoftheresearchresultsofthevibrationofshaftsattaine

4、dbyformers,anddiscussesthedirectionofdevelopmentinthefuture,andpointesoutthecurrentproblemsandthedevelopmenttrendofshaftsthestudyonlowfrequencyvibrationofshaftsindynamicalanalysis,testtechniqueandcontroltechnique.Refs12.Keywords:powerandmechanicalengin

5、eering;lowfrequencyvibration;activecontrol;developmenttrend;rotatingshafts;powersystem　　本文所指大型動力系統(tǒng)低頻振動是(諸如汽輪輕量化方向的發(fā)展,其組成零部件的柔度不斷加大,機、水輪機、燃氣輪機、工程車用柴油機、船舶用內(nèi)燃系統(tǒng)的固有頻率逐漸降低;同時,隨著動力機械向高機、直升機旋翼系統(tǒng)等)大型動力機械的振動幅值較速化方向的發(fā)展,轉(zhuǎn)動件慣性力急劇加大,激振頻率強、振動頻率較低(不超過150Hz,一般為0.1～上升。

6、在這種情形下,原本按剛性件設計的動力系統(tǒng)50Hz,系統(tǒng)固有頻率較低或者振動頻率低于系統(tǒng)固實際運轉(zhuǎn)時表現(xiàn)出彈性體特征,引用彈性動力學分有頻率)、破壞性較大的振動。目前,認識到產(chǎn)生低頻析(Elasto2DynamicAnalysis)理論進行分析研究時振動的原因來自兩個方面:①振動固有頻率較低、幅發(fā)現(xiàn)存在低頻振動;②柔性激勵因素,即某些非穩(wěn)定值較大的柔彈性體因素,即隨著動力機械向大型化、的柔性激勵(比如燃氣輪機的蒸汽激勵、水輪機的水流沖刷激勵、內(nèi)燃機的進排氣波動、直升機螺旋槳空收稿日期:20032102

7、14修訂日期:2004203221作者簡介:張俊紅(19622),女,博士,天津大學機械工程學院副氣擾動、大型鼓風機空氣擾動、軸承油膜參數(shù)激勵教授,碩士生導師。目前,主要從事動力系統(tǒng)現(xiàn)代設計、動力系等)引起的與負荷變動有關而與運轉(zhuǎn)速度無關的、頻統(tǒng)振動與噪聲及其主動控制等方面的研究工作。率低于系統(tǒng)固有頻率的振動?！?58·動　力　工　程第24卷　以前,人們研究大型動力系統(tǒng)低頻振動旨在指而引起系統(tǒng)工作失效;尤其是旋轉(zhuǎn)機械系統(tǒng),其低頻導現(xiàn)場運行,采取合理的措施(調(diào)節(jié)油溫、改變間隙振動包含著豐富的振動機理及

8、表現(xiàn)形式,其中包括等)避免軸系事故;隨后的研究用于工程動力學系統(tǒng)大量的非線性振動。動態(tài)輔助設計,以便在開發(fā)設計階段就能考慮到提在實際運行中的各種大型動力機械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)高動力裝置抗御事故的能力;當前的低頻振動研究生低頻振動的原因也很多,就汽輪機多支承轉(zhuǎn)子系則開始應用主動控制技術來降低振動危害。新興的統(tǒng)而言,除了彈性體因素,還有比如①質(zhì)量分布不振動主動控制技術在國民經(jīng)濟與社會發(fā)展中具有廣均、轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的工頻振動;②聯(lián)軸器對中不良闊的應用前景,但在我國研究起步較晚。因此