發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 05:02

  本文關(guān)鍵詞：基于模態(tài)分析的往復(fù)壓縮機(jī)管線故障診斷及減振方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在石油化工企業(yè)中,往復(fù)式壓縮機(jī)作為壓縮氣體介質(zhì)的設(shè)備得以普遍應(yīng)用。由于其運(yùn)動(dòng)機(jī)理的獨(dú)特性,在運(yùn)行中易引起管線的振動(dòng),對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)造成了極大的威脅。基于這種情況,本文將利用在汽車(chē)、航天、家電和建筑等行業(yè)廣泛應(yīng)用的模態(tài)分析方法,通過(guò)理論研究與實(shí)驗(yàn)探索,研究往復(fù)式壓縮機(jī)管線故障診斷及減振的方法。主要任務(wù)及研究成果有：現(xiàn)階段研究往復(fù)壓縮機(jī)管線振動(dòng)的文章雖然很多,但是缺乏對(duì)振動(dòng)機(jī)理和減振方法的全面整理,本文總結(jié)出一套完整的往復(fù)壓縮機(jī)管線振動(dòng)機(jī)理及其判定方法,并相應(yīng)的總結(jié)出適用于不同振動(dòng)原因的減振方法。研究關(guān)于模態(tài)分析的定義、分類(lèi)、參數(shù)辨識(shí)方法以及本課題需要用到的相關(guān)理論基礎(chǔ)；分析了三種模態(tài)分析方法在往復(fù)壓縮機(jī)管線減振上的應(yīng)用情況,以及其各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性；研究如何利用三種模態(tài)分析方法通過(guò)模態(tài)參數(shù)的辨識(shí)得到管系的模態(tài)參數(shù),利用模態(tài)參數(shù)來(lái)判斷引起管系振動(dòng)劇烈的原因；通過(guò)融合三種模態(tài)分析方法找出一種通過(guò)更改管線的質(zhì)量、剛度、阻尼來(lái)改變管線的固有頻率的方法。利用Autopipe有限元分析軟件,建立排氣管線的模型,計(jì)算排氣管道的各階模態(tài)參數(shù)。與試驗(yàn)?zāi)B(tài)、工作模態(tài)所得結(jié)果進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證兩者的結(jié)果,并利用兩者的結(jié)果指導(dǎo)有限元模型的修改。在完善之后的有限元模型上進(jìn)行管線結(jié)構(gòu)改造模擬。在不改變管線走向、長(zhǎng)度的情況下,通過(guò)其他減振措施,如改變支持位置或者在特定位置施加支持和阻尼來(lái)觀察管線各階模態(tài)的變化情況,最終達(dá)到減振的效果。利用數(shù)采器及專(zhuān)業(yè)模態(tài)分析軟件,分別對(duì)排氣管線進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析與工作模態(tài)分析。根據(jù)振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)得到各模態(tài)參數(shù),與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確定最終模態(tài)成分,并指導(dǎo)有限元模型修改。通過(guò)工作變形分析,推導(dǎo)模態(tài)參數(shù)的改變對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)(質(zhì)量、阻尼、剛度)產(chǎn)生的影響,確定在哪個(gè)部位進(jìn)行何種形式的結(jié)構(gòu)修改可以最為有效使管線固有頻率避開(kāi)激振力的頻率。進(jìn)而在有限元模型上進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造模擬,最終在排氣管線上進(jìn)行減振改造。
【關(guān)鍵詞】：往復(fù)壓縮機(jī) 管線故障診斷 模態(tài)分析 管線減振
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-17
• 第一章 緒論17-25
• 1.1 課題研究的背景與意義17-18
• 1.2 模態(tài)分析在往復(fù)壓縮機(jī)管線故障診斷與減振領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀18-19
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容19-20
• 1.4 課題研究方案及擬解決關(guān)鍵問(wèn)題20-22
• 1.4.1 研究方案20-21
• 1.4.2 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題21-22
• 1.5 課題研究所需條件與難點(diǎn)22-25
• 1.5.1 課題研究所需要條件22-23
• 1.5.2 本課題難點(diǎn)23-25
• 第二章 往復(fù)壓縮機(jī)排氣管道振動(dòng)機(jī)理及減振方法分析25-35
• 2.1 往復(fù)壓縮機(jī)排氣管道振動(dòng)機(jī)理及判定方法25-30
• 2.1.1 由機(jī)組振動(dòng)導(dǎo)致管線振動(dòng)的機(jī)理及判定25
• 2.1.2 由氣柱壓力脈動(dòng)導(dǎo)致的管線振動(dòng)機(jī)理及判定25-28
• 2.1.3 由共振引起的管線振動(dòng)機(jī)理及判定28-30
• 2.2 往復(fù)壓縮機(jī)排氣管道減振方法30-33
• 2.2.1 針對(duì)機(jī)組振動(dòng)引起管線振動(dòng)的減振方法30
• 2.2.2 針對(duì)壓力脈動(dòng)引起管線振動(dòng)的減振方法30-32
• 2.2.3 針對(duì)共振原因的管線減振方法32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 第三章 模態(tài)分析的理論研究及應(yīng)用現(xiàn)狀35-47
• 3.1 模態(tài)分析方法的分類(lèi)介紹35-36
• 3.1.1 有限元分析方法35
• 3.1.2 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法35-36
• 3.1.3 工作模態(tài)分析方法36
• 3.2 測(cè)試模態(tài)參數(shù)辨識(shí)方法36-37
• 3.2.1 時(shí)域法36-37
• 3.2.2 頻域法37
• 3.2.3 時(shí)頻法37
• 3.3 本課題所需相關(guān)模態(tài)理論37-44
• 3.3.1 模態(tài)分析中矩陣的解耦37-38
• 3.3.2 傳遞函數(shù)和頻響函數(shù)38-39
• 3.3.3 相關(guān)函數(shù)39-40
• 3.3.4 PolyMAX法求解模態(tài)參數(shù)40
• 3.3.5 PolyMax法求模態(tài)參預(yù)因子和極點(diǎn)40-41
• 3.3.6 PolyMax法求振型41
• 3.3.7 頻響函數(shù)擬合曲線穩(wěn)態(tài)圖的理論研究41-42
• 3.3.8 基于MAC置信方法的模態(tài)真實(shí)性判定研究42
• 3.3.9 模態(tài)復(fù)雜性(MOV)42-43
• 3.3.10 模態(tài)相位共線性(MPC)43
• 3.3.11 模態(tài)平均相位偏移(MPD)43-44
• 3.4 工作變形分析概述及相關(guān)理論44-45
• 3.4.1 工作變形分析簡(jiǎn)介44
• 3.4.2 工作變形分析與工作模態(tài)分析的聯(lián)系和區(qū)別44-45
• 3.4.3 工作變形分析相關(guān)理論45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第四章 利用模態(tài)分析方法進(jìn)行往復(fù)壓縮機(jī)管線參數(shù)識(shí)別的實(shí)驗(yàn)研究47-89
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>47
• 4.2 2D型往復(fù)壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)47-69
• 4.2.1 2D型往復(fù)壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介47-50
• 4.2.2 2D型往復(fù)壓縮機(jī)管道振動(dòng)測(cè)試分析50-52
• 4.2.3 試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析52-59
• 4.2.4 工作模態(tài)分析59-63
• 4.2.5 有限元建模分析63-64
• 4.2.6 管道變頻激振實(shí)驗(yàn)64-68
• 4.2.7 2D型往復(fù)壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)模態(tài)實(shí)驗(yàn)小結(jié)68-69
• 4.3 L型往復(fù)壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)69-87
• 4.3.1 L型往復(fù)壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介69-71
• 4.3.2 L型壓縮機(jī)振動(dòng)測(cè)試分析71-72
• 4.3.3 管道氣柱模態(tài)分析72-73
• 4.3.4 試驗(yàn)?zāi)B(tài)實(shí)驗(yàn)73-78
• 4.3.5 工作模態(tài)分析78-80
• 4.3.6 工作變形分析80-82
• 4.3.7 有限元建模分析82-84
• 4.3.8 L型壓縮機(jī)管線減振減振改造84-86
• 4.3.9 L型壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)小結(jié)86-87
• 4.4 本章小結(jié)87-89
• 第五章 基于模態(tài)分析的往復(fù)壓縮機(jī)管線減振方法的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用89-113
• 5.1 華北某儲(chǔ)氣庫(kù)往復(fù)壓縮機(jī)管線振動(dòng)超標(biāo)原因判別89-93
• 5.1.1 機(jī)組及管線受力分析89-90
• 5.1.2 排氣管線及緩沖罐模態(tài)分析90-93
• 5.1.3 管線振動(dòng)原因總結(jié)93
• 5.2 西北某作業(yè)區(qū)天然氣增壓站外輸壓縮機(jī)管線振動(dòng)分析及減振93-105
• 5.2.1 機(jī)組及管線振動(dòng)情況概述93-96
• 5.2.2 管線模態(tài)分析96-100
• 5.2.3 管線振動(dòng)原因總結(jié)100-101
• 5.2.4 管線減振措施101-105
• 5.3 東北俄油輸送管線某增壓泵站輸油泵管線振動(dòng)分析及減振105-109
• 5.3.1 機(jī)組及管線振動(dòng)情況概述105-107
• 5.3.2 入口管道、出口管道模態(tài)分析107-108
• 5.3.3 管線振動(dòng)原因分析108-109
• 5.3.4 減振改造建議109
• 5.4 華北某石化連續(xù)重整裝置重整氫增壓機(jī)出口管線振動(dòng)測(cè)試分析109-111
• 5.4.1 機(jī)組振動(dòng)測(cè)試分析109-110
• 5.4.2 排氣管線機(jī)械模態(tài)分析110-111
• 5.4.3 分析結(jié)論111
• 5.5 本章總結(jié)111-113
• 第六章 總結(jié)與展望113-115
• 6.1 總結(jié)113-114
• 6.2 展望114-115
• 參考文獻(xiàn)115-119
• 致謝119-121
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文121-123
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介123-124
• 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書(shū)124-125

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 樓江雷;唐進(jìn)元;陳思雨;唐健杰;吳麗娟;;基于LMS工作模態(tài)測(cè)試的齒輪箱性能分析[J];機(jī)械傳動(dòng);2012年03期

2 黃建利,劉承根;主風(fēng)機(jī)排氣管道強(qiáng)烈振動(dòng)的消除[J];化工機(jī)械;1998年05期

3 朱躍;尹俊連;張繼革;王德忠;程輝;;屏蔽式核主泵進(jìn)出口壓力脈動(dòng)特性[J];核技術(shù);2013年11期

4 王勇;人白;;世界石化工業(yè)100起特大財(cái)產(chǎn)毀損事件[J];石油規(guī)劃設(shè)計(jì);1992年01期

5 趙杰;李峰;劉錄;車(chē)俊鐵;韓麗艷;;超高壓壓縮機(jī)管線振動(dòng)分析及改造[J];石油化工設(shè)備;2008年04期

6 章罡本;陳剛;彭學(xué)院;;基于LMS Test.lab的壓縮機(jī)管道振動(dòng)測(cè)試與分析[J];壓縮機(jī)技術(shù);2006年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于模態(tài)分析的往復(fù)壓縮機(jī)管線故障診斷及減振方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：298339