轴系扭转振动的试验、监测和仪器PDF电子书下载

1 绪论 1

2 扭转振动的基本概念和力学理论基础 6

2.1 圆轴的扭转变形 6

2.1.1 圆轴横截面上的应力及强度计算 6

2.1.2 圆轴的变形及刚度条件 9

2.2 扭转振动的基本理论 11

2.2.1 扭摆的扭转振动 11

2.2.2 双质量系统的自由扭转振动 32

2.2.3 多质量系统扭转振动的概貌 36

2.2.4 扭转振动的阻尼 39

2.3 关于扭振疲劳的基本概念 46

2.3.1 金属材料的疲劳现象 46

2.3.2 交变应力和交变应变 48

2.3.3 疲劳强度、疲劳极限和疲劳寿命 51

2.3.4 疲劳曲线 52

2.3.5 疲劳破坏的过程 54

2.3.6 疲劳破坏的原因 55

2.3.7 影响疲劳的因素 56

2.3.8 疲劳的累积损伤理论 61

2.3.9 疲劳寿命的估算方法 65

3 汽轮发电机轴系的扭振和测试 69

3.1 简略的历史回顾 69

3.2 引起汽轮发电机扭振的原因 72

3.2.1 短时冲击性大干扰 72

3.2.2 电气方面的持续干扰 81

3.2.3 机械方面引起的的扭振干扰 88

3.2.4 国外专家对扭振干扰造成的汽轮发电机疲劳损耗的概率估计 92

3.3 汽轮发电机扭振特性的试验 96

3.3.1 扭振测试采用的传感器和仪表设备 96

3.3.2 寻找轴系固有扭频的激振方法 97

3.3.3 我国最早两次200MW汽轮发电机扭振实测介绍 103

3.4 减少扭振对汽轮发电机破坏的对策和措施 110

3.4.1 滤波和阻尼 112

3.4.2 继电器装置和检测装置 117

3.4.3 系统开关操作和发电机跳闸 119

3.4.4 发电机和电力系统的改进 121

总结 122

4 内燃机轴系的扭振 125

4.1 内燃机扭振的有关规范条例 125

4.2 内燃机的扭振机理 130

4.3 内燃机扭振的危害、解决办法和研究方向 139

4.4 船舶推进轴系的扭振 141

4.5 汽车轴系的扭振 145

4.6 铁路机车的扭振 148

5 机床、轧钢机和其它旋转机械轴系的扭振 153

5.1 金属加工机床中的扭振 153

5.2 轧钢机械的扭振 156

5.3 同步和异步电动机的扭振 166

5.4 起重运输机械的扭振 174

5.5 化工石油企业中旋转机械的扭振 175

5.6 各种钻井机械钻杆的扭振 177

6 国产扭振测试的仪器和装置 181

6.1 概述 181

6.2 NZ—1型微机智能式扭振监测记录仪 182

6.3 NZ—2型扭振监测分析记录仪 186

6.3.1 NZ—2各部份电路和原理 186

6.3.2 仪器的操作说明 196

6.3.3 NZ—2型仪器在电厂中应用实例 202

6.4.4 NZ—2型扭振仪的技术性能指标 203

6.4 NZ—3型四通道扭振监测分析记录仪 204

6.5 NZ—T通用型扭振测试分析仪 205

6.6 NZT—A型双通道模拟式扭振仪 211

6.7 扭振标定器 212

7 国外生产的几种主要的扭振仪 215

7.1 盖格尔扭振仪 215

7.1.1 盖格尔扭振仪的结构 215

7.1.2 盖格尔扭振仪的有效测量范围 217

7.2 丹麦DISA公司的51D07型扭振传感器 220

7.2.1 51D07扭振传感器的结构 220

7.2.2 用DISA公司的仪器做扭振测量 221

7.3 英国ASSOCIATED ENGINEERING DEVELOPMENTS LIMITED生产的TV—1型扭振仪 225

7.3.1 TV—1扭振仪的电路结构和功能 225

7.3.2 TV—1扭振仪的性能指标 228

7.3.3 TV—1扭振仪的特点和优缺点 229

7.4 美国亚特兰大科学仪器公司生产的2524、2521、2538，SD25—380型振动分析仪 230

7.4.1 2524型扭振分析仪 230

7.4.2 2521型跟踪式振动信号记录仪 231

7.5 美国Bently（本特利）公司的TVSC扭振仪 236

7.6 丹麦BK公司2523型激光扭振仪 236

7.6.1 有关多普勒效应的基本知识 236

7.6.2 2523型激光扭振仪的工作原理 239

7.6.3 影响2523扭振仪测量误差的因素 241

7.6.4 基本操作步骤 247

7.6.5 2523的主要技术性能指标 249

7.6.6 2523扭振仪的优缺点 250

8 大型汽轮发电机扭应力的连续监测分析系统（TSA） 251

8.1 欧洲最早投运的TSA系统 252

8.2 美国电力研究所的扭振监测系统（TVMS） 258

8.2.1 监测方法 258

8.2.2 现场装置 258

8.2.3 远程计算机 260

8.2.4 事件数据库 260

8.2.5 运行经验 262

8.2.6 结论 267

8.3 日本东芝公司的汽轮发电机扭振监测系统 267

9 扭振信号分析处理的一些现代方法简介 272

9.1 频谱分析 273

9.2 相关分析 286

9.3 功率谱密度函数（功率谱） 292

9.4 相干分析 295

9.5 倒频谱分析 298

9.6 希尔伯特变换 300

9.7 特征分析 302

参考文献 307