大型設備基礎的振動檢測與有限元分析.pdf

1、本論文針對水泥生產過程中,立磨設備基礎振動較大的問題,提出了對大型動力基礎有限元模擬的課題,旨在研究不同情況下基礎的振動情況,進而進行優(yōu)化設計.本文的主要工作由三部分組成,首先研究本工程地基土的動力本構模型,分析了兩種模型的特點及哈丁計算模式.探討了當前存在的質-阻-彈模式計算的理論方法,并將計算精度相對較高的彈性半空間方法引入進來,建立波動方程,研究了基礎與土的協(xié)同工作,分析了土的埋置效應對基礎的影響.提出了動力荷載的提取方法,即由實

2、測資料提取動力荷載時程.然后進行的是動力基礎的有限元模擬,考慮協(xié)同工作,使其能夠較好的反映地基土的特性例如地基土的剛度系數(shù)、阻尼等等,進而對現(xiàn)有的有限元模型進行優(yōu)化,使其經濟合理.文中論述了當前存在的理論,包括波動理論、土動力學、彈性半空間法以及動力機器基礎的研究等等,并對現(xiàn)有研究做了細致的分析和對比.對設備基礎進行現(xiàn)場測試,在各控制點放置加速度傳感器或速度傳感器,獲取加速度、位移時程曲線,濾去高階頻率,通過換算,得到荷載時程曲線,作為

3、有限元模型的荷載.對于基礎與地基土的協(xié)同工作,本文做了大量的工作,在有限元的計算上,采用地彈簧來模擬地基土,給彈簧指定彈性系數(shù)和阻尼系數(shù),這些系數(shù)由天然地基土的抗壓剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)等等土的本身特性確定,基礎采用實體單元,在與地彈簧接觸點節(jié)點合并,考慮兩者的協(xié)同工作,然后將有限元的計算結果同測試數(shù)據曲線做對比,校核各部分材料屬性是否合理.本文考慮不同的人工邊界條件,編制了有限元動力計算程序,介紹了設備各部分的有限元模擬和簡化情況,同時基