往復(fù)式壓縮機(jī)是石油化工行業(yè)關(guān)鍵的動力設(shè)備。曲軸作為往復(fù)式壓縮機(jī)的關(guān)鍵核心部件,在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受著隨時間進(jìn)行周期性變化的交變載荷。正是這種交變載荷的作用,使得曲軸產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)以及彎扭組合等各種振動。曲軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動是引發(fā)壓縮機(jī)機(jī)組共振的重要因素,軸系動力學(xué)特性不僅影響著曲軸的使用壽命,而且直接關(guān)系到機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性,對壓縮機(jī)其他零部件的壽命和性能也將產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,尤其對連桿瓦、主軸瓦以及氣閥等零部件的影響最為明顯。隨著化工流程的不斷擴(kuò)大,往復(fù)式壓縮機(jī)向大型多列方向發(fā)展,曲軸列數(shù)的增加,軸系扭轉(zhuǎn)固有頻率減小,軸系共振現(xiàn)象頻繁發(fā)生,軸系動力學(xué)問題已成為往復(fù)式壓縮機(jī)向多列、高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展的技術(shù)瓶頸,大型往復(fù)式壓縮機(jī)軸系動力學(xué)分析與研究已受到廣大科技工作者的高度重視。本文針對6M50型往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中以及后續(xù)產(chǎn)品改進(jìn)過程中出現(xiàn)的斷軸、燒連桿瓦問題,對大型往復(fù)式壓縮機(jī)軸系動力學(xué)進(jìn)行分析與研究。利用德國博爾齊格（BORSIG）公司BX系列壓縮機(jī)專用KOL熱-動力分析平臺,獲得連桿傳遞到曲柄銷上的切向力、法向力、諧波載荷以及電動機(jī)轉(zhuǎn)子承受的扭轉(zhuǎn)力矩等外部激勵載荷。采用有限單... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 國內(nèi)外往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
        1.2.1 國內(nèi)外往復(fù)式壓縮機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外往復(fù)式壓縮機(jī)發(fā)展動態(tài)
    1.3 國內(nèi)外軸系動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軸系動力學(xué)研究概況
        1.3.2 軸系動力學(xué)常用分析方法
        1.3.3 軸系動力學(xué)研究常用試驗(yàn)方法
    1.4 曲軸軸系的動力學(xué)問題
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本理論及其分析方法
    2.1 引言
    2.2 結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本理論
        2.2.1 達(dá)朗伯原理
        2.2.2 虛位移原理
        2.2.3 變分法
        2.2.4 動力學(xué)方程的求解方法
    2.3 有限單元法
    2.4 常用有限元分析軟件
    2.5 本章小結(jié)
第三章 往復(fù)式壓縮機(jī)曲軸靜力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 曲軸交變載荷的確定
    3.4 曲軸靜力學(xué)分析模型的構(gòu)建
        3.4.1 幾何模型的建立
        3.4.2 單元類型的選擇
        3.4.3 材料屬性的定義及有限元網(wǎng)格的劃分
    3.5 曲軸交變載荷及位移約束的施加
    3.6 應(yīng)力求解及數(shù)據(jù)處理
        3.6.1 曲軸等效應(yīng)力及主應(yīng)力的確定
        3.6.2 曲軸正應(yīng)力和剪應(yīng)力的確定
        3.6.3 曲軸強(qiáng)度分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 往復(fù)式壓縮機(jī)軸系模態(tài)分析
    4.1 引言
    4.2 考慮慣性質(zhì)量軸系動力分析模型的構(gòu)建
    4.3 軸系轉(zhuǎn)速阻尼及位移約束的施加
    4.4 軸系模態(tài)分析
    4.5 軸系額定轉(zhuǎn)速下的共振分析
    4.6 軸系變轉(zhuǎn)速下的共振分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 往復(fù)式壓縮機(jī)軸系動態(tài)響應(yīng)分析
    5.1 引言
    5.2 軸系諧響應(yīng)分析
        5.2.1 軸系諧頻與穩(wěn)態(tài)載荷的分離
        5.2.2 穩(wěn)態(tài)載荷作用下軸系靜力學(xué)分析
        5.2.3 諧頻載荷作用下軸系諧響應(yīng)分析
        5.2.4 綜合載荷作用下諧響應(yīng)分析
    5.3 軸系瞬態(tài)響應(yīng)分析
        5.3.1 瞬態(tài)載荷的確定
        5.3.2 瞬態(tài)載荷與位移約束的施加
        5.3.3 問題求解及數(shù)據(jù)分析
        5.3.4 軸系不同轉(zhuǎn)速的瞬態(tài)響應(yīng)分析
        5.3.5 軸系"拍"振分析
    5.4 軸系附加應(yīng)力分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 往復(fù)式壓縮機(jī)軸系改進(jìn)前后動力學(xué)性能對比分析
    6.1 引言
    6.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓縮機(jī)軸系動力特性的影響
    6.3 軸系結(jié)構(gòu)改進(jìn)與往復(fù)式壓縮機(jī)總體設(shè)計(jì)方案
    6.4 軸系改進(jìn)前后模態(tài)分析與比較
    6.5 改進(jìn)軸系動力學(xué)分析與比較
    6.6 改進(jìn)后軸系動力學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)
    6.7 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壓縮機(jī)曲軸斷裂破壞分析[J]. 許寶森.  壓縮機(jī)技術(shù). 2009(03)
[2]往復(fù)壓縮機(jī)管線的振動分析方法探究[J]. 郭文濤,肖明鑫.  壓縮機(jī)技術(shù). 2009(02)
[3]活塞壓縮機(jī)曲軸的強(qiáng)度計(jì)算[J]. 張秀蘭,邢萬坤.  壓縮機(jī)技術(shù). 2009(02)
[4]活塞式壓縮機(jī)曲軸有限元分析[J]. 張勇,陳浩.  通用機(jī)械. 2009(02)
[5]壓縮機(jī)曲軸的模態(tài)分析和疲勞分析[J]. 趙斌.  石油化工設(shè)備. 2008(05)
[6]瞬態(tài)動力學(xué)計(jì)算軸系強(qiáng)制扭轉(zhuǎn)振動[J]. 馬逢峻,郁其祥.  柴油機(jī). 2007(05)
[7]發(fā)動機(jī)曲軸動態(tài)響應(yīng)分析技術(shù)研究[J]. 張艷崗,張保成.  柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2006(04)
[8]基于ADAMS和ANSYS的往復(fù)壓縮機(jī)有限元分析[J]. 程廣慶,周邵萍,鄭超瑜,林匡行.  壓縮機(jī)技術(shù). 2006(04)
[9]曲軸系統(tǒng)動態(tài)特性的有限元分析[J]. 岳東鵬,孫奇涵,張伯俊,蘇海龍.  天津工程師范學(xué)院學(xué)報. 2006(01)
[10]曲軸系統(tǒng)動力學(xué)特性的數(shù)字化仿真與試驗(yàn)研究[J]. 郝志勇,林瓊,段秀兵.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2006(01)

博士論文
[1]大型壓縮機(jī)動力學(xué)分析與噪聲預(yù)測[D]. 劉成武.南京理工大學(xué) 2006
[2]鉸接式自卸車橡膠懸架系統(tǒng)多體動力學(xué)分析、試驗(yàn)研究與優(yōu)化[D]. 許志華.東南大學(xué) 2005
[3]依維柯汽車多體動力學(xué)仿真分析、優(yōu)化研究及工程實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇小平.南京理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]脈動流中振動圓管外對流換熱的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李寶興.山東大學(xué) 2010
[2]大型工業(yè)壓縮機(jī)曲軸動態(tài)特性分析[D]. 張弘鈞.南京理工大學(xué) 2007
[3]KM385BZL曲軸動態(tài)特性模擬[D]. 金運(yùn)濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[4]大型壓縮機(jī)曲軸特性研究[D]. 張海峰.南京理工大學(xué) 2005
[5]全封閉往復(fù)式壓縮機(jī)整機(jī)降噪的研究[D]. 韓睿.天津大學(xué) 2004



本文編號：3371245