某廠房耦聯(lián)振動的實測與有限元分析.pdf

1、工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)振動是多源的耦合振動，它直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全，工廠的正常運行，產(chǎn)品的質(zhì)量以及設(shè)備的損壞等，人們對它的研究始終就沒有停止過，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)水平的提高，研究的內(nèi)容也在不斷的深化。本論文結(jié)合天津水泥設(shè)計院在工程中所遇到的廠房振動問題，從以下幾個方面對廠房在幾個振源下的耦合振動特性進行了研究和分析。 文章首先介紹了廠房的振動問題和研究現(xiàn)狀，說明了本文的研究背景和研究工作。針對研究項目，其測試內(nèi)容和分析包括：旋風(fēng)分

2、離器車間的振動問題進行了現(xiàn)場測試和分析；(1)振源設(shè)備處的樓板的振幅、速度、加速度(水平向和豎向)，得到振源設(shè)備下的樓板的水平向位移幅值A(chǔ)max=0.108/18.3=5.9mm;振源設(shè)備下的樓板的豎向位移幅值A(chǔ)max=0.0861/4772=0.018mm；(2)對樓面各層的特征點進行了加速度、速度、位移的實測，以了解在耦合振動下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)；(3)對振源測試數(shù)據(jù)進行頻譜分析，得到振源設(shè)備的水平向頻率范圍介于0.6-1.6Hz之間，其中

3、設(shè)備電機的振動水平向頻率0.6Hz，旋風(fēng)筒的水平向振動頻率0.65-0.8HZ，螺旋輸送機的水平向振動頻率0.75Hz；得到豎向頻率介于12-25Hz之間，由此得到樓板水平向振動位移過大，需進行減振加固處理。 運用有限元軟件ANSYS，進行動力分析，具體做了如下工作：(1)對結(jié)構(gòu)進行建模和模態(tài)分析，確定樓板水平振動位移過大問題是由共振響應(yīng)引起的，結(jié)構(gòu)自振頻率與振源設(shè)備水平向頻率的錯開度小于20％，引發(fā)共振；(2)以實測得到的振源

4、數(shù)據(jù)為依據(jù)，將其輸入計算程序，分析結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)；計算得到樓板水平向位移幅值達5.2mm，與現(xiàn)場測試的水平向位移幅值5.9mm基本吻和。 在分析的基礎(chǔ)上給出減振加固措施：在結(jié)構(gòu)水平向(x向和z向)增加鋼斜撐(等邊單角鋼L200×16)，其加固位置選定在標(biāo)高14.900m和標(biāo)高23.400m之間；由此加大結(jié)構(gòu)水平側(cè)移剛度，提高結(jié)構(gòu)前幾階自振頻率，加大頻率錯開度，以消除共振，降低水平振動位移過大的現(xiàn)象。同時對加固后的結(jié)構(gòu)進行了動力分

5、析：加固后結(jié)構(gòu)的自振頻率(一階頻率0.96，二階頻率0.99)與振源強迫振動頻率之差和結(jié)構(gòu)自振頻率之比值大于20％-30％，明顯減小振動現(xiàn)象；且加固后樓板水平向最大振幅僅為1.1mm，滿足正常工作要求。 就廠房結(jié)構(gòu)動力特性進行了以下四方面的分析研究：(1)動態(tài)彈性模量對廠房結(jié)構(gòu)動力特性的影響，從正分析和動彈模反演兩方面給予分析；利用動彈模反演分析，給出本廠房的彈性模量值3.037E+10(2)阻尼特性對廠房結(jié)構(gòu)動響應(yīng)的影響(3)