基于磁流变阻尼器的转子及管道振动控制实验研究
旋转机械以及与其相连的管道在生产运行中常常会发生故障问题，而大多数的故障又是以振动的形式表现出来，因此研究转子系统以及管道的振动控制问题具有一定的现实意义。本文针对转子系统、管道的振动情况，搭建磁流变阻尼器振动实验台，利用LabVIEW软件平台编写控制程序达到智能调节阻尼力的目的，实现对转子以及管道振动的在线抑制。针对管道提出了一种主动阻尼装置，实现对管道全频带范围内的振动抑制。主要工作有: (1)分析了转子系统的故障种类及原因，介绍了磁流变技术在振动控制、密封、机械加工等方面的应用，并介绍了磁流变阻尼器在转子振动控制方面的应用。 (2)介绍了磁流变阻尼器的工作模式及力学模型，并由此确定了本文所设计的磁流变阻尼器所采用的形式，介绍了所使用的阻尼器的外观与结构。运用Matlab/Simulink软件仿真计算阻尼器的性能。介绍了文章后续实验涉及到的LabVIEW相关模块。 (3)搭建了双磁流变阻尼器——转子振动实验台，设计了基于转速的开关控制策略，应用双磁流变阻尼器实现对单跨转子振动的智能抑制。在全转速范围内利用开关控制使双磁流变阻尼器根据转速范围的不同分别工作，实现对转子振动的有效控制。 (4)建立多磁流变阻尼器—管道振动实验台，利用LabVIEW软件平台设计基于振幅的开关控制程序，根据管道的振动情况在线控制阻尼器施加电流的大小、工作阻尼器的个数，实现对管道振动的智能控制。 (5)为了更好地研究管道振动的主动控制，将主动阻尼装置应用于管道振动控制中，应用速度反馈控制方法，研究了主动阻尼装置对管道振动的控制规律，实现主动阻尼装置对管道振动的有效控制，为主动阻尼装置控制管道振动的实际应用提供了一定的参考价值。 (6)在实际工程项目中应用粘滞阻尼器解决某石化企业压缩机入口管线的振动问题，利用ANSYS软件计算管道固有频率，结合实际测量以及工作情况确定管道振动原因。根据实际管线布置的空间状况以及管道振动情况制定安装方案，利用SAP2000软件验证施加阻尼器后的减振效果，确定安装方案的可行性，最终在实际的应用中成功将管线振动抑制在较低的水平，保证了厂方的安全生产。
转子系统;机械管道;故障分析;振动控制;磁流变阻尼器
北京化工大学
硕士
动力工程及工程热物理
何立东
2017
中文
TH171
103
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）