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65110字硕士毕业论文某生产厂房调谐质量阻尼器振动控制的分析与研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:65110字
论点:振动,生产,振动筛
论文概述:

本文是工程质量管理论文,本文提出了机械设备引起的生产楼振动的新型振动控制方案,即调谐质量阻尼(TMD)振动控制系统。针对振动筛引起生产楼振动的具体实例,对生产楼建立有限元模型

论文正文:

第一章简介

机械设备在运行过程中或多或少会产生振动。机械设备在运行过程中的相互振动影响会导致振动的放大。放大的振动向生产建筑结构的传播将导致生产建筑结构的振动。机械振动引起的建筑结构振动会带来各种危害。机械振动对生产建筑结构的轻微冲击不仅会影响设备的正常生产,而且会由于剧烈的振动响应而导致建筑结构产生裂缝。更严重的将直接导致生产建筑结构的破坏,带来结构安全风险。设备越大,建筑结构的响应就越大。大型机械设备在运行过程中不可避免地会对建筑结构造成较大的动应力。不仅如此,由于应力集中,较大的振动还会经常导致屋架上弦端、斜拉杆节点处的裂缝,特别是端部节点处的裂缝。较大的动应力还会导致结构构件连接处松动,对结构造成更严重的损坏,导致梁、墙、柱、围护结构等出现裂缝。4.1简介
通过第三章的分析研究,表明调谐质量阻尼器在生产建筑中的应用对振动筛引起的生产建筑共振有明显的控制作用。然而,仅仅通过预定的TMD质量参数和刚度参数来量化TMD的分布并不总是能够获得最佳的振动控制效果。为了充分发挥TMD的振动控制效果,在确定最佳TMD分布条件后,对所应用的TMD进一步优化TMD振动控制参数,[58]。通过分析和确定最佳TMD参数,生产厂房的振动控制可以达到最佳效果。本章中,在ANSYS中的谐波响应分析仍然用于模拟生产厂房。

4.2 TMD质量参数和刚度参数的优化
通过生产厂房的变形云图4-2和表4-2中最大正、负变形值的对比,可以看出,ANSYS分析表明,不同的TMD质量参数对生产厂房具有不同的竖向变形控制效率。根据所得最大变形值的比较,当TMD质量参数选择在1.5m时,生产厂房的最大变形值最小..因此,当TMD质量参数为1.5m时,生产厂房的变形控制效果最好。根据应力图4-3和应力值表4-3的最大正负值,得出TMD质量参数变化时,生产厂房的竖向应力值明显变化的结论。通过比较最大正应力和负应力,可以看出,当质量为1.5m时,生产厂房的最大正应力最小,而初始质量m的最大负应力最小。然而,用于生产厂房振动控制的1.5m和m的TMD质量参数之间的应力差并不显著。通过对总最小应力值的比较,发现质量为m时效果略好,质量为1.5m时效果次之,质量为1.5m时控制效率最佳..
……。为了减少甚至避免这种设备振动对建筑结构的大动应力影响,应采取一些非常必要的合理有效的振动控制方法。
……

第二章生产楼楼板振动测试与分析

2.1简介
机械设备运行过程中产生的振动将对生产楼产生持续激励,对生产楼的激励将导致生产楼结构或构件的强迫振动并诱发共振。随着机械设备向大型化、高速化方向的不断发展,机械振动引起的结构问题变得更加突出,需要解决的问题也更加迫切。与此同时,对相关振动测试和振动信号分析技术的要求越来越高,[40】。针对生产建筑的振动问题,如果处理不当,楼板结构会剧烈振动。剧烈振动不仅会影响机械设备的正常工作,降低生产过程的生产精度,造成结构大变形,甚至造成地面裂缝,严重影响结构的使用寿命,还会影响工人的身心健康甚至生命安全。针对此类问题,我国有关部门专门提出了类似生产建筑的多层工业建筑振动设计规范[41]。鉴于振动和动态特性的各种问题,研究和分析系统的动态特性、确定振动的原因以及研究设备对振动的适应与周围环境之间的关系是必要和重要的。建筑结构、系统和振动设备不仅有相关的理论分析,而且有有效的振动测试和相应的信号分析。振动测试和信号分析技术已经成为现代动力学最重要的分支之一,也是动力学工程应用中较为常见的一个分支。随着现代化和大型设备的不断发展,振动问题日益突出。因此,对振动测试和振动信号分析技术提出了更高的要求[43]。这对于以生产建筑为代表的蓬勃发展的多层工业建筑尤为重要。

2.2项目概述
现场振动筛底部安装有钢弹簧隔振系统。通过现场观察和安装数据对比,根据计算结果,确定该设备具有良好的隔振性能和隔振效果。生产楼的振动筛全部分布在8、9层,其他楼层没有振动筛,其中8层有三个振动筛,9层有两个振动筛。振动筛运行时,8、9层有明显的竖向振动感,其中振动筛附近的楼层振动感最强,部分楼层开裂。针对这种情况,对生产楼8层的部分楼层进行了简单的加固,采取了增加楼层厚度、增加横膈膜和加大尺寸的传统防振方法。加固部位的振动控制与未加固部位相比有一定的效果,但效果不理想。图2-1为生产楼8层平面结构,标高为48m,振动筛布置图。图2-2为生产楼9层平面结构,标高为57.5米,振动筛布置图。

第三章振动筛引起生产厂房振动的有限元分析……33
3.1导言……33
3.2生产厂房有限元模型................34
3.3振动筛引起的生产厂房振动分析............................36
第4章生产厂房调谐质量阻尼器的参数优化............................47
4.1导言...................47
4.2 TMD质量参数和刚度参数的优化..............................47
4.3 TMD阻尼系数的优化..............................54
4.4本章概述................................58
第五章结论与展望................................61
5.1结论..............................61
5.2展望和建议...................61

第4章[生产大楼调谐质量阻尼器的参数优化/br/]

[2]

第五章结论与展望

5.1结论
针对机械设备引起的生产厂房振动,提出了一种新的振动控制方案,即调谐质量阻尼振动控制系统。根据振动筛引起生产建筑振动的具体实例,建立了生产建筑的有限元模型,并采用ANSYS大型有限元分析中的谐响应分析进行分析。将TMD应用于生产建筑,研究了TMD对机械设备引起的生产建筑振动的控制效果。得出以下结论:
1。根据振动筛引起的生产楼振动情况,通过现场振动检测,生产楼地板的振动特性为竖向单一简谐振动,通过信号处理,地板振动频率为16.0赫兹。
2。根据振动筛的工作频率16.2赫兹和检测到的地板振动频率16.0赫兹,可以得出结论,振动筛的操作引起了生产楼地板的共振。

5.2展望与建议
本文利用TMD对生产建筑的振动控制进行了仿真分析,但由于时间限制和作者的水平,仍有一些问题有待进一步探讨和研究:
1。本文主要研究设备引起的生产厂房振动控制。由于生产建筑某些结构的复杂性,在模拟分析建模过程中需要考虑更多细节。
2。在生产建筑的分析研究中,风荷载和地震荷载的影响被忽略。有必要对风荷载和地震荷载影响较大的生产建筑进行相关研究。
3。本文主要对振动筛引起的生产建筑振动进行仿真分析。目前,工业建筑中有许多不同设备的生产建筑。其他设备引起的生产厂房振动控制的研究工作将继续为TMD的应用和推广提供依据。
……

参考文献(省略)