小型全封闭压缩机典型故障壳体振动特性研究
发布时间：2020-12-25 05:57
全封闭往复压缩机作为冰箱与空调等制冷设备的动力源与心脏,其工作状态会直接影响冰箱的各项性能。振动是压缩机在工作过程中必然会产生的现象,且振动信息中包含了运行状态的丰富信息,压缩机工作性能的变化可以通过振动表现出来。全封闭往复压缩机结构复杂,易损零部件较多,且故障所对应的振动响应复杂,一旦发生故障,将会产生大量的冲击和摩擦,同时运转速度会变得十分不平稳,负荷也不断变化,对设备造成严重的损坏。本文通过大量试验,研究零部件典型故障在不同测点、不同方向上的振动表现相关度,探明了压缩机零部件典型故障的振动位置、振动信号等特征关系,建立了压缩机壳体振动信号与典型故障之间的映射关系。主要工作如下:(1)分析了信号从时域变换成频域的四种算法,比较几种算法的仿真和性能,最后选择线性调频Z变换作为频率细化算法。(2)根据压缩机各零部件之间的连接关系,建立压缩机关键传动机构的刚柔耦合模型,仿真求解压缩机关键传动机构对座簧的作用力。(3)建立压缩机壳体的有限元模型,采用模态分析求解压缩机的固有频率与振型。基于压缩机模态分析结果,以弹簧的作用力为激励,采用模态叠加法求解压缩机壳体振动响应的位移分布情况,为实验测...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）壳体有限元模型及Figure3-2.(a)Finiteelementmodelofsheuppershellan
之一的美国 ANSYS 开发，其显著特点为：大量的单元强大的结构分析功能以及强大的求解器等[67,68]。 ADAMS 与 ANSYS 联合仿真的方法对压缩机进行刚柔法对连杆进行柔性化处理，ADAMS 中采用弹性位移来弹性位移由模态坐标和模态向量的组合来表示。将连杆是将曲轴的旋转运动转换为活塞水平运动的关键零件仿真的柔性杆件，可增加仿真结果的准确性。ermesh[69]建立连杆有限元模型，定义零件的材料属性，到 ANSYS 中。在连杆大小头的轴心位置创建超单元节单元节点与压缩机其他刚性零部件连接，创建完成后如图 3-4 所示。在 ANSYS 中设置好其他参数后，设置与计算速度，通常取柔性连杆的前十八阶模态值。计算文件（MNF 文件），随后此柔性连杆可在 ADAMS 中与行连接。
图 3-9 （a）49Hz 外壳合位移幅值分布及（b）98Hz 外壳合位移幅值分布Figure 3-9. (a)Amplitude distribution of combined displacement of 49Hz shell, and (b)Amplitude distribution of combined displacement of 98Hz shell（c）148Hz 外壳合位移幅值分布and (c)Amplitude distribution of combined displacement of 148Hz shell压缩机外壳合位移如图 3-9 所示，当激励频率为 49Hz、98Hz、148Hz 时，近启动器上方外壳合位移幅值最大，合位移分布从启动器上方外壳至端盖外壳逐渐减小。合位移幅值分别为 0.0528mm（图 3-9a）、0.0311mm（图 3-9b）、
【参考文献】：
期刊论文
[1]星型压缩机振动特性试验研究[J]. 李超博,楼京俊,张振海,夏江敏. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2018(03)
[2]基于Matlab的线性调频Z变换算法仿真[J]. 黄永平,于含,李辉. 实验技术与管理. 2016(04)
[3]CZT和ZFFT频谱细化性能分析及FPGA实现[J]. 马可,张远安,张开生. 计算机测量与控制. 2016(02)
[4]压缩机盘管对压缩机振动影响的分析研究[J]. 费标求,李志远,王勇,陈刚. 压缩机技术. 2014(05)
[5]EMD与样本熵在往复压缩机气阀故障诊断中的应用[J]. 张思阳,徐敏强,王日新,高晶波. 哈尔滨工程大学学报. 2014(06)
[6]地震信号的复调制细化方法的频谱分析[J]. 杨永侠,田广平. 西安工业大学学报. 2013(02)
[7]基于活塞杆轴心位置轨迹的往复压缩机故障诊断技术研究[J]. 马晋,江志农,高金吉. 振动工程学报. 2012(04)
[8]往复式压缩机振动的有限元数值分析与实验研究[J]. 仲崇明,万泉,蒋伟康. 振动与冲击. 2011(05)
[9]冰箱压缩机机壳实验模态分析[J]. 郭维,刘斌,冯涛,章艺. 噪声与振动控制. 2010(03)
[10]L60-1.5型煤气压缩机气缸故障原因分析及改造[J]. 白玉花. 中国煤炭. 2010(04)
博士论文
[1]往复式压缩机振动信号特征分析及故障诊断方法研究[D]. 赵俊龙.大连理工大学 2010
[2]发动机结构噪声和进气噪声的数字化仿真及优化设计研究[D]. 贾维新.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于ANSYS的缆索吊装系统的动态力学性能研究[D]. 朱仟.重庆交通大学 2018
[2]基于LabVIEW的馈线自动化分析平台研究[D]. 陈建林.山东理工大学 2018
[3]基于HHT和BP神经网络的压缩机气阀故障诊断研究[D]. 谢昭灵.电子科技大学 2018
[4]往复式压缩机传动机构故障建模与分析[D]. 翟斌.北京化工大学 2017
[5]基于时变奇异谱的往复压缩机故障特征提取方法研究[D]. 高一淇.东北石油大学 2017
[6]基于层次分析法的涡旋压缩机振动特性研究[D]. 武涛.中国矿业大学 2017
[7]基于NASTRAN的某SUV车身刚度及模态的仿真与优化[D]. 高宏亮.天津科技大学 2017
[8]基于优化神经网络的压缩机故障诊断研究[D]. 罗鑫.中国石油大学(华东) 2016
[9]汽轮机振动信号的频谱细化分析[D]. 左俊峰.西安工业大学 2016
[10]重型汽车转向杆系刚柔耦合分析及优化[D]. 杨永旺.合肥工业大学 2016
本文编号：2937089
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）壳体有限元模型及Figure3-2.(a)Finiteelementmodelofsheuppershellan
之一的美国 ANSYS 开发，其显著特点为：大量的单元强大的结构分析功能以及强大的求解器等[67,68]。 ADAMS 与 ANSYS 联合仿真的方法对压缩机进行刚柔法对连杆进行柔性化处理，ADAMS 中采用弹性位移来弹性位移由模态坐标和模态向量的组合来表示。将连杆是将曲轴的旋转运动转换为活塞水平运动的关键零件仿真的柔性杆件，可增加仿真结果的准确性。ermesh[69]建立连杆有限元模型，定义零件的材料属性，到 ANSYS 中。在连杆大小头的轴心位置创建超单元节单元节点与压缩机其他刚性零部件连接，创建完成后如图 3-4 所示。在 ANSYS 中设置好其他参数后，设置与计算速度，通常取柔性连杆的前十八阶模态值。计算文件（MNF 文件），随后此柔性连杆可在 ADAMS 中与行连接。
图 3-9 （a）49Hz 外壳合位移幅值分布及（b）98Hz 外壳合位移幅值分布Figure 3-9. (a)Amplitude distribution of combined displacement of 49Hz shell, and (b)Amplitude distribution of combined displacement of 98Hz shell（c）148Hz 外壳合位移幅值分布and (c)Amplitude distribution of combined displacement of 148Hz shell压缩机外壳合位移如图 3-9 所示，当激励频率为 49Hz、98Hz、148Hz 时，近启动器上方外壳合位移幅值最大，合位移分布从启动器上方外壳至端盖外壳逐渐减小。合位移幅值分别为 0.0528mm（图 3-9a）、0.0311mm（图 3-9b）、
【参考文献】：
期刊论文
[1]星型压缩机振动特性试验研究[J]. 李超博,楼京俊,张振海,夏江敏. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2018(03)
[2]基于Matlab的线性调频Z变换算法仿真[J]. 黄永平,于含,李辉. 实验技术与管理. 2016(04)
[3]CZT和ZFFT频谱细化性能分析及FPGA实现[J]. 马可,张远安,张开生. 计算机测量与控制. 2016(02)
[4]压缩机盘管对压缩机振动影响的分析研究[J]. 费标求,李志远,王勇,陈刚. 压缩机技术. 2014(05)
[5]EMD与样本熵在往复压缩机气阀故障诊断中的应用[J]. 张思阳,徐敏强,王日新,高晶波. 哈尔滨工程大学学报. 2014(06)
[6]地震信号的复调制细化方法的频谱分析[J]. 杨永侠,田广平. 西安工业大学学报. 2013(02)
[7]基于活塞杆轴心位置轨迹的往复压缩机故障诊断技术研究[J]. 马晋,江志农,高金吉. 振动工程学报. 2012(04)
[8]往复式压缩机振动的有限元数值分析与实验研究[J]. 仲崇明,万泉,蒋伟康. 振动与冲击. 2011(05)
[9]冰箱压缩机机壳实验模态分析[J]. 郭维,刘斌,冯涛,章艺. 噪声与振动控制. 2010(03)
[10]L60-1.5型煤气压缩机气缸故障原因分析及改造[J]. 白玉花. 中国煤炭. 2010(04)
博士论文
[1]往复式压缩机振动信号特征分析及故障诊断方法研究[D]. 赵俊龙.大连理工大学 2010
[2]发动机结构噪声和进气噪声的数字化仿真及优化设计研究[D]. 贾维新.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于ANSYS的缆索吊装系统的动态力学性能研究[D]. 朱仟.重庆交通大学 2018
[2]基于LabVIEW的馈线自动化分析平台研究[D]. 陈建林.山东理工大学 2018
[3]基于HHT和BP神经网络的压缩机气阀故障诊断研究[D]. 谢昭灵.电子科技大学 2018
[4]往复式压缩机传动机构故障建模与分析[D]. 翟斌.北京化工大学 2017
[5]基于时变奇异谱的往复压缩机故障特征提取方法研究[D]. 高一淇.东北石油大学 2017
[6]基于层次分析法的涡旋压缩机振动特性研究[D]. 武涛.中国矿业大学 2017
[7]基于NASTRAN的某SUV车身刚度及模态的仿真与优化[D]. 高宏亮.天津科技大学 2017
[8]基于优化神经网络的压缩机故障诊断研究[D]. 罗鑫.中国石油大学(华东) 2016
[9]汽轮机振动信号的频谱细化分析[D]. 左俊峰.西安工业大学 2016
[10]重型汽车转向杆系刚柔耦合分析及优化[D]. 杨永旺.合肥工业大学 2016
本文编号：2937089
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