移动电站振动落差有限元分析实施计

发电机组振动隔振有限元及隔振器参数优化实施 一、有限元分析及隔振器参数优化设计目的与内容 1、目的 现有发电机组减振器是按照传统经验选型，发电机组振动烈度如何，减振效果如何，没有经过理论分析、有限元分析计算与评价。发电机组振动隔振系统的理论分析、有限元分析及隔振器参数优化设计的目的是： （1）通过理论分析，建立该发电机组振动模型和隔振效果分析，为发电机组的隔振设计提供指导和依据； （2）通过发动机组振动隔振有限模态分析、动力响应分析，为隔振系统的设计、选型提供依据； （3）对发动机组振动系统进行隔振设计和隔振器参数优化计算，为发电机组的隔振参数优化提供指导和依据，并为评价发电机组隔振器的减振效果提供依据。 2、内容（以下有限元分析计算发电机组指50千瓦和120千瓦两种） 1）理论分析 （1）发电机组系统动力学分析及数学模型的建立； （2）发电机组系统振动扰力分析； （3）发电机组系统振动隔振分析及模型建立； 2）有限元分析计算 （1）发电机组系统CAD模型建立； （2）发电机组系统有限元模型建立； （3）发电机组系统隔振改进前、后模态分析 （4）六种工况下发电机组系统隔振改进前在各种工况下的有限元动力响应分析 （5）六种工况下发电机组系统隔振改进前在各种工况下的动力响应分析 （6）隔振装置参数的优化设计计算 （7）发电机组系统隔振改进后在各种工况下的动力响应分析 （8）数据结果等资料的分析整理，并与测试结果比较，主要内容包括： 1）在六种工况下发电机组关键点（依据国家标准关键点见下图）X、Y、Z三个方向振动位移、速度、加速度（隔振前、后有限元分析计算结果见表一、表二） 2）发电机组隔振前、后振动烈度分析计算结果见表三、表四 3）发电机组隔振优化前、后隔振效果（振级落差）（分析计算结果见表五、表六） 4）振动隔振前后模态分析计算的振动模态和特征值见表七、表八。 3、分析计算依据 1）发电机组振动烈度计算 当量振动烈度Vm为： 2）发电机组减振器振级落差测试原理 隔振系统振级落差N为： 式中：n为计算点数，aAi、aUi分别为减振器上、下方第i个计算点的z方向的加速度值。 分析计算工况依据中华人民共和国国家标准GB/T 2820.9-2002，数据点的选取依据中华人民共和国国家标准 GB/T14412-2005。工况：0%、20%、50%、75%、100%和110%额定负荷。 计算工况 数据点编号 点1 点2 点3 点4 点5 点6 点7 点8 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 0% 20% 50% 75% 100% 110% 表一 发电机组隔振前关键点X、Y、Z三个方向振动位移、速度、加速度 表二 发电机组隔振后关键点X、Y、Z三个方向振动位移、速度、加速度 计算工况 数据点编号 点1 点2 点3 点4 点5 点6 点7 点8 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 位移 速度 加速度 0% 20% 50% 75% 100% 110% 表三 发电机组隔振前振动烈度 表四 发电机组隔振后振动烈度 计算工况 数据点编号 点1 点2 点3 点4 点5 点6 点7 点8 0% 20% 50% 75% 100% 110% 计算工况 隔振前数据点编号 点1 点2 点3 点4 点5 点6 点7 点8 0% 20% 50% 75% 100% 110% 计算工况 隔振后数据点编号 点1 点2 点3 点4 点5 点6 点7 点8 0% 20% 50% 75% 100% 110% 表五 发电机组振动优化前落差（隔振效果） 计算工况 数据点编号 0% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 20% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 50% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 75% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 100% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 110% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 表六 发电机组振动隔振优化后落差（隔振效果） 计算工况 数据点编号 0% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 20% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 50% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 75% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 100% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 110% 减振器上方 A1 A2 A3 A4 A5 A6 减振器下方 U1 U2 U3 U4 U5 U6 （1） 振动烈度 （2） 发电机组关键点X、Y、Z三个方向振动位移、速度、加速度 4、振动模态分析计算报告格式 表七： 隔振前模态分析结果 序号 阶次 频率 备注 1 第一阶 2 第二阶 3 第三阶 4 第四阶 5 第五阶 6 第六阶 7 第七阶 8 第八阶 9 第九阶 10 第十阶 表八： 隔振后模态分析结果 序号 阶次 频率 备注 1 第一阶 2 第二阶 3 第三阶 4 第四阶 5 第五阶 6 第六阶 7 第七阶 8 第八阶 9 第九阶 10 第十阶 5、振动模态分析计算报告格式 1）理论分析计算报告 2）有限元分析计算结果及评价报告 发电机 柴油机 A3 A2 2 A1 U1 1 U2 U3 （a） A1(U1) A2(U2) A3(U3) A6(U6) A5(U5) A4(U4) 柴油机 发电机 （b） 图2 振级落差计算点 减震器 3 8 4 7 6 5 图1 振动烈度计算关键点 PAGE 12 _1275801849.unknown _1275809912.unknown