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龙门式起重机的结构及工作原理分析龙门式起重机是一种常见的起重设备，常用于工地、码头等场所进行货物的吊装和运输。
本文将从结构和工作原理两个方面进行分析。
一、结构分析1. 主要组成部分：龙门式起重机主要由龙门架、起重机梁、起重机室、起重机小车、限位和安全保护装置等几个主要部分组成。
- 龙门架：龙门架是起重机的主体结构，通常由横梁和立柱组成，它的作用是提供支撑和稳定性，承载起重机梁和小车的重量。
- 起重机梁：起重机梁位于龙门架的上方，可以沿着龙门架的纵向移动，承载起重装置进行货物的吊装。
- 起重机室：起重机室位于龙门架的一侧或两侧，供操作员对起重机进行操控和监视。
- 起重机小车：起重机小车可沿着起重机梁横向移动，携带起重装置进行货物的吊装和运输。
- 限位和安全保护装置：起重机配备限位开关、重载保护装置、位移报警装置等，用于确保起重机的操作安全和自动停止。
2. 结构特点：龙门式起重机的结构特点包括以下几点：- 高度可调节：龙门架通常由多个立柱组成，可根据实际需求进行高度调节，以适应不同场地的使用要求。
- 跨度大：龙门式起重机的纵向横梁可以根据需要进行延长，以满足大范围内的货物吊装和运输需求。
- 吊装能力强：龙门式起重机的结构稳定、吊装能力大，适用于中小型货物的吊装和运输。
二、工作原理分析龙门式起重机的工作原理主要包括起升、运行和变幅三个基本动作。
1. 起升动作：起升动作是指起重机对货物进行垂直方向的吊装和放下。
起升动作是通过起重机梁上的起重装置实现的，通过起重机梁上的卷扬机构将钢丝绳与钩子连接，通过升降钩来实现吊装和放下操作。
2. 运行动作：运行动作是指起重机沿着龙门架的纵向移动。
运行动作是由起重机小车上的驱动装置提供动力，通过驱动轮与轨道的摩擦来实现移动。
3. 变幅动作：变幅动作是指起重机梁沿着龙门架的横向移动。
变幅动作是由变幅机构提供动力，通过驱动装置使起重机梁相对于龙门架的位置发生改变，从而实现货物的横向运输。
振动筛分机结构的优化设计与动力学分析引言振动筛分机是一种常用的固体物料分离设备，广泛应用于矿山、建筑材料、化工等行业。
其主要原理是通过振动力将物料进行筛分，以达到不同颗粒大小的分离。
本文将探讨振动筛分机的结构优化设计和动力学分析，以期提升其工作效率和使用寿命，满足生产需求。
一、振动筛分机结构优化设计1.工作原理振动筛分机的工作原理是通过激振器产生的振动力将物料进行筛分。
传统的振动筛分机结构通常由筛箱、筛网、弹簧支撑、激振器等部分组成。
然而，这种结构存在着一些问题，如振动不稳定、易损件寿命短等。
因此，进行结构优化设计十分必要。
2.结构优化方案结构优化的关键是改善振动筛分机的工作稳定性和使用寿命。
一种常见的优化方案是采用新型的振动器，如气弹簧振动器或电动振动器。
这些振动器具有振动稳定、无噪音、使用寿命长等优点，可以显著改善振动筛分机的工作效率和可靠性。
此外，还可以考虑引入阻尼装置，以减少振动筛分机的共振现象。
阻尼装置可以通过在筛箱和支撑结构之间安装阻尼垫或阻尼弹簧来实现，有效地减小共振幅值，提高筛分效果。
3.材料选择振动筛分机的材料选择也是结构优化的关键。
由于振动筛分机在工作过程中需要承受较大的振动力和冲击力，因此优选高强度、耐磨、耐腐蚀的材料十分重要。
常见的选择包括高强度合金钢、不锈钢等。
二、振动筛分机动力学分析1.数学模型建立对于振动筛分机的动力学分析，需建立相应的数学模型。
振动筛分机可视为一个多自由度的振动系统，可以通过运动方程和边界条件建立其数学模型。
2.系统参数计算系统参数的计算是动力学分析的基础。
主要包括筛箱的质量、弹簧刚度、阻尼系数等。
这些参数的准确计算对于分析振动筛分机的动态特性具有重要意义，可通过实验测试或仿真计算获得。
3.振动特性分析通过求解振动筛分机的运动方程，可以得到其振动特性，如共振频率、振幅、加速度等。
这些特性对于筛分过程的控制具有重要意义，可以帮助优化筛分机的结构参数和工作条件。
机械设计中的结构强度分析机械设计是一门综合性学科，涉及到了许多方面的知识和技术。
其中，结构强度分析是机械设计中非常重要的一环。
结构强度分析通过对机械结构的力学性能进行评估，可以确保机械设备在工作过程中不会发生变形、断裂或其他结构故障，保证了机械设备的稳定性和安全性。
在机械设计中，结构强度分析通常包括静力学和动力学两个方面。
静力学分析主要是对机械结构在静止状态下的受力情况进行分析。
通过应用力学原理和数学方法，可以计算出机械结构在受到外力作用时的应力和变形情况。
这些计算结果可以用来评估机械结构的强度和刚度，从而确定是否满足设计要求。
动力学分析则是对机械结构在运动状态下的受力情况进行分析。
在机械设备的工作过程中，往往会受到来自于运动部件的冲击和振动力。
这些力的作用会导致机械结构的应力集中和疲劳破坏，因此需要进行动力学分析来评估机械结构的可靠性和耐久性。
在进行结构强度分析时，需要考虑到机械结构的材料特性、几何形状和受力情况等因素。
首先，材料的强度和刚度是影响结构强度的重要因素。
不同的材料具有不同的力学性能，因此在进行结构强度分析时需要根据实际情况选择合适的材料参数。
其次，几何形状对结构强度也有重要影响。
机械结构的形状和尺寸决定了其受力情况和应力分布。
一些常见的结构形状，如梁、柱、板等，可以通过经典的力学理论进行分析。
而对于一些复杂的结构形状，如曲面、曲线等，可能需要借助计算机辅助设计软件进行数值模拟和分析。
最后，受力情况是进行结构强度分析的基础。
机械结构在工作过程中会受到各种不同的力的作用，如拉力、压力、弯矩、剪力等。
这些力的大小和方向会直接影响机械结构的应力分布和变形情况。
因此，在进行结构强度分析时，需要准确地确定受力情况，包括力的大小、方向和作用点等。
结构强度分析可以通过理论计算和实验验证相结合的方式进行。
理论计算可以通过应用力学原理和数学方法，推导出机械结构的应力和变形方程。
然后，通过求解这些方程，可以得到机械结构的应力分布和变形情况。
中国工程热物理学会 流体机械 学术会议论文 编号：087082水平轴风力机结构动力学分析康顺1，尹景勋1,冯涛21.（华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京，102206）2.（尤迈克（北京）流体工程技术有限公司，北京，100081）联系电话：010-********E-mail：***************.cn摘要：本文以水平轴风力机为对象，采用简化的多个自由度数学模型和模态分析方法，利用拉格朗日方程建立振动微分方程，编制仿真程序。
对风力机Turbowinds T600-48的固有频率和动态响应特性进行计算，并与实验结果对比分析，初步结果表明该程序的有效性。
关键词：风力机，模态分析，固有频率，动态响应0 引言当风力发电机组在自然风条件下运行时，由于作用在风力发电机组叶片上的空气动力、惯性力和弹性力等交变载荷，会使弹性振动体叶片和塔架产生耦合振动，当叶片的旋转频率接近耦合的固有频率时就会出现共振现象，产生较大的动应力，导致结构的疲劳破坏，缩短整机的使用寿命，直接影响风力发电机组的性能和稳定性。
可见，研究风力机整机结构在多种载荷作用下的动力学响应是风力机设计过程中需要解决的关键问题之一[1]。
对风力机结构动力学的研究，主要有弹性铰法和模态法两种[2]。
弹性铰法是把整个叶片的弹性集中到叶片根部，叶身作为一个刚体考虑；模态分析法是近年来进行结构动力学分析的有效方法，分为实验模态分析和计算模态分析。
实验模态分析方法是通过对输入和响应信号的参数识别获得模态参数的实验方法；计算模态分析主要方法是将耦合的运动方程组解耦成为相互独立的方程，其方程求解方法是有限元分析或者通过降阶进行数值积分求解[3]。
本文采用模态分析方法，把两或三叶片的水平轴风力机组简化为多个自由度系统的数学模型，在此基础上利用拉格朗日方程建立风轮、机舱和塔架耦合系统的运动方程并编制仿真程序，对水平轴风力机Turbowinds T600-48进行仿真计算，并与实验结果进行比较，初步确认了仿真程序的正确性。
江苏省工程建设标准DGＪJXXXXX—20１0ＤGＪ32/JXＸ—20１0工程结构动力特性及动力响应检测技术规程Ｔechnical specifiｃatiｏnｆｏr teｓtingｄｙｎａｍiｃcｈarａcteristic and dｙnamic responｓe of engineｅｒｉng sｔructｕres201０-XX-ＸX发布2010—XX－XX实施江苏省建设厅审定发布江苏省工程建设标准工程结构动力特性及动力响应检测技术规程DGJ32／JXX-2０10JXXＸＸX—20１0主编单位:1 / 22批准单位: 江苏省建设厅批准日期:2０１0年XＸ月XX日前言近年来，结构的安全评估及抗震性能评价越来越受到人们的重视，结构的动力检测由于其自身的优点逐渐成为工程界和学术界十分关注的一个研究领域。
结构动力检测方法可不受结构规模和隐蔽的限制,高效模块化、数字化的结构动力响应测量技术为结构动力检测方法提供了有效的技术支持。
为规范工程结构动力特性和动力响应检测方法和程序,提高检测结果的可靠性,特编制本规程。
根据江苏省建设厅《关于印发＜江苏省2009年度工程建设标准和标准设计图集编制、修订计划〉的通知》(苏建科[２009]99号)的要求,规范编制组在前期相关科研的基础上，经广泛调查研究，认真总结实践经验,参考国内外有关先进标准,开展专题研究、试验研究和典型工程应用,并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。
本规程的主要技术内容是:1 总则；2术语和符号;3基本规定;４仪器设备；5工程结构动力特性检测;6工程结构动力响应检测;７检测报告的编写。
本规程在使用过程中如发现需要修改或补充之处,请随时将意见反馈至南京工业大学（南京市中山北路200号,邮政编码：2１００09),以供今后修订时参考。
本标准主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位:主要起草人:2 / 22目录1 总则 ....................................................................... 错误!未定义书签。
ANSYS结构动力学分析ANSYS（Analysis System）是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件。
它可以用于解决多种工程问题，包括结构动力学分析。
结构动力学分析是研究结构物在外部载荷作用下的响应和行为的过程。
通过使用ANSYS进行结构动力学分析，可以更好地理解结构物的振动特性、响应状况和其对外部激励的耐受能力。
ANSYS结构动力学分析的基本原理是有限元分析。
有限元分析是一种将结构物划分为多个小单元，然后通过数学模型对这些单元进行计算的方法。
在结构动力学分析中，需要考虑结构物的材料特性、物理特性以及外部载荷的作用。
ANSYS提供了丰富的材料模型和边界条件设置，可以满足不同结构物的分析需求。
1.建立模型：首先需要根据实际结构物的几何形状和尺寸，在ANSYS中建立结构物的有限元模型。
可以通过几何建模工具进行模型构建，也可以导入CAD软件中的模型。
2.材料定义：根据结构物的实际材料特性，在ANSYS中定义材料属性。
可以选择已有材料库中的材料，也可以自定义材料特性。
3.网格划分：将结构物分割为小单元，即有限元网格。
网格划分的质量和密度对分析结果影响很大，需要根据结构物的特点进行合理划分。
4.条件加载：设置结构物的边界条件和加载条件。
边界条件包括约束条件和加载条件。
约束条件固定结构物的一些边界或节点，而加载条件是施加在结构物上的外部载荷。
5.求解器设置：选择适当的求解器来求解结构动力学问题。
ANSYS提供了多种求解器，包括静态求解器和动态求解器。
6.分析和评估：运行结构动力学分析，获得结构物在外部载荷下的响应结果。
可以通过动力响应、位移、应力、变形等指标来评估结构物的性能。
7.结果后处理：根据分析结果进行后处理，生成相应的报告和图形。
可以通过ANSYS提供的后处理工具进行结果可视化和数据分析。
ANSYS结构动力学分析在工程领域有着广泛的应用。
例如，可以用于评估建筑物、桥梁、风力发电机组等结构物的自然频率、模态形态和振动特性，从而进行设计优化和结构安全性评估。
机械设备的结构振动与动力学性能分析一、引言机械设备在我们的日常生活中扮演着重要的角色，其结构振动与动力学性能的分析对于设备的设计和运行具有重要的意义。
本文将从机械设备结构振动与动力学性能的基本概念入手，探讨其原理和应用。
二、机械设备结构振动的基本概念1. 结构振动的定义与分类结构振动是机械设备在运行过程中由于受到外力或者内部激励导致的结构变形的现象。
根据振动的性质和机械设备的特点，可以将结构振动分为自由振动、强迫振动和共振现象。
2. 结构振动的影响因素结构振动的影响因素包括外力激励、质量分布、刚度和阻尼等。
外力激励是导致结构振动的主要原因，包括机械设备运行时的载荷和工作环境的振动。
质量分布、刚度和阻尼则会影响结构的振动形态和频率响应。
三、机械设备结构振动分析方法1. 理论方法理论方法是通过建立数学模型来描述机械设备的结构振动。
常用的理论方法包括模态分析、频域分析和时域分析等。
模态分析可以通过求解结构的固有频率和振型来了解结构的振动特性。
频域分析则可以通过傅里叶变换将时域信号转化为频域信号，从而得到结构的频率响应。
时域分析则是通过对结构的振动响应进行时域分析，包括求解力学方程和积分求解等。
2. 实验方法实验方法是通过实际测量机械设备的振动信号来分析其结构振动特性。
常用的实验方法包括模态试验、频域特征分析和时域特征分析等。
模态试验通过激励结构并测量其振动响应，可以得到结构的固有频率和振型。
频域特征分析通过将振动信号进行频谱分析，可以得到结构的频率响应特性。
时域特征分析则是通过分析振动信号的波形和幅值等特征来了解结构的动力学性能。
四、机械设备动力学性能分析1. 动力学性能的定义与指标机械设备的动力学性能是指设备在运行中所表现出的性能，包括稳定性、可靠性、敏感性和精度等。
稳定性是指设备在运行过程中的平衡和抗干扰能力。
可靠性是指设备长时间运行的能力和寿命。
敏感性是指设备对外界激励的响应能力。
精度则是指设备的测量和控制精度。
《工程机械臂系统结构动力学及特性研究》篇一摘要随着科技的飞速发展，工程机械臂作为一种广泛应用于工业制造、航空航天等领域的机器人设备，其重要性逐渐显现。
本篇文章以工程机械臂系统为研究对象，主要研究其结构动力学及特性。
本文将介绍工程机械臂的构造和原理，以及动力学特性的分析和应用。
通过理论分析、实验研究、数据统计等多种方法，力求对工程机械臂的结构动力学及特性进行深入的研究和探讨。
一、引言工程机械臂作为机器人领域中的一种重要设备，在工程实践中起着重要的作用。
了解其结构动力学和特性对优化设计和使用至关重要。
因此，对工程机械臂的结构、动态特性及其控制系统的研究成为许多研究者和工程师关注的重点。
二、工程机械臂的构造与原理1. 结构构造：工程机械臂主要包括上肢、转盘、摆臂等部件，其中包含液压缸、驱动电机等重要部分。
每个部件之间采用特殊的关节连接，通过精确的机械运动来实现操作功能。
2. 工作原理：工程机械臂利用电控系统、液压系统等实现对目标的精准抓取和移动，从而实现作业目的。
其中，控制系统的精度直接决定了机械臂的工作效率和准确度。
三、结构动力学分析1. 动力学模型：通过建立工程机械臂的动力学模型，可以分析其运动过程中的力学特性和动态响应。
这包括对机械臂的刚度、阻尼、惯性等特性的研究。
2. 动态响应分析：通过分析机械臂在各种工况下的动态响应，可以了解其在实际应用中的性能表现和潜在问题。
这有助于优化设计，提高机械臂的稳定性和可靠性。
四、特性研究1. 运动特性：工程机械臂具有高精度、高速度、高效率的运动特性，能够适应各种复杂的作业环境。
2. 负载能力：机械臂的负载能力是衡量其性能的重要指标之一。
通过对机械臂的结构和材料进行优化设计，可以提高其负载能力，满足不同作业需求。
3. 控制系统特性：控制系统的性能直接影响机械臂的工作效率和准确度。
研究控制系统的特点，如响应速度、控制精度等，有助于优化机械臂的性能。
五、实验研究与数据分析为了验证上述理论分析的准确性，我们进行了一系列实验研究并收集了相关数据。
螺旋输送机结构动力学分析与优化设计螺旋输送机是一种常见的物料输送设备，广泛应用于矿山、化工、冶金等行业。
本文将对螺旋输送机的结构动力学进行分析与优化设计，旨在提高输送效率和稳定性。
一、螺旋输送机的结构动力学分析螺旋输送机主要由螺旋轴、螺旋叶片、输送槽体等部件组成。
在输送过程中，螺旋轴受到物料重力和转动力的作用，容易产生振动和变形。
首先，我们可以对螺旋轴进行应力分析。
螺旋轴承受着来自物料的径向力和轴向力，在转动过程中产生弯曲应力和剪切应力。
通过应力分析，我们可以确定螺旋轴的受力情况，进而选择合适材料和结构参数。
其次，对螺旋叶片的结构动力学进行分析。
螺旋叶片在输送过程中承受着物料的冲击和摩擦力，容易导致疲劳破坏。
通过振动分析和有限元模拟，我们可以确定螺旋叶片的固有频率和振动模态，进而优化叶片的结构参数，提高其抗疲劳性能。
最后，对输送槽体的结构动力学进行分析。
输送槽体承受着物料的重力和冲击力，在工作过程中容易发生共振和变形。
通过模态分析和有限元分析，可以确定输送槽体的固有频率和振动模态，进而采取相应措施，减少共振和变形的发生。
二、螺旋输送机的优化设计根据结构动力学分析的结果，可以对螺旋输送机进行优化设计，提高其输送效率和稳定性。
首先，优化螺旋轴的结构参数。
通过合理选择轴径、轴长和壁厚等参数，使螺旋轴在承受物料力和转速的同时，保持足够的强度和刚度。
可以采用优化设计方法，通过遗传算法或响应面法，寻找最佳结构参数组合，提高螺旋轴的工作性能。
其次，优化螺旋叶片的结构参数。
可以通过改变叶片的厚度、高度和叶片间距等参数，改善叶片的刚度和振动特性。
同时，合理选择叶片材料，提高其抗疲劳性能。
通过优化设计，可以减少叶片的共振和疲劳破坏，提高输送效率和稳定性。
最后，优化输送槽体的结构参数。
可以通过增加槽体的刚度和强度，减少共振和变形。
采用合适的加强结构和材料，提高槽体的承载能力和抗冲击性能。
同时，考虑到槽体与螺旋轴、螺旋叶片之间的配合间隙，优化设计输送槽体的几何形状和尺寸，降低物料堆积和粉尘溢出的风险。
机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析机械系统运动方案及结构分析是工程力学领域中的一个重要分支，它主要关注机械系统中的运动规律、力学原理以及结构设计，以期能够实现机械系统的高效运行和优化设计。
本文将从运动方案和结构分析两方面来详细介绍机械系统运动方案及结构分析的相关内容。
一、机械系统运动方案机械系统是指由多个零部件组成的、用于执行某种特定任务的机器设备。
如何让机械系统按照预定的轨迹进行运动，成为了进行运动方案设计的核心问题。
在进行机械系统运动方案设计时，需要考虑的因素包括运动稳定性、运动周期、运动轨迹、动力传递等问题。
1、运动稳定性运动稳定性是指机械系统在运动过程中能够保持平稳、无抖动的状态。
在机械系统设计过程中，运动稳定性是一个至关重要的因素，因为机械系统的不稳定运动不仅会影响其工作效率，还会对外部环境造成不良影响。
机械系统的运动稳定性可以通过对系统的动态响应进行分析来评估，动态响应的分析需要考虑系统中涉及的所有零部件的动态特性，如刚度和阻尼等。
2、运动周期机械系统的运动周期是指机械系统从开始到结束的一个完整运动过程所需的时间。
运动周期通常与机械系统的工作时间、生产效率密切相关，因此在运动方案设计过程中需要充分考虑。
运动周期的设计需要对机械系统的动力学性能进行分析，包括对机械系统的加速度、速度和位移等参数的计算。
3、运动轨迹机械系统的运动轨迹是指机械系统在运动过程中机械零部件运动的具体路径和方式。
不同的机械任务需要不同的运动轨迹来完成。
例如，对于数控机床来说，需要确保自动换刀的稳定运行，需要设计合适的自动刀具换向轨迹。
运动轨迹的设计需要考虑机械系统的运动范围、机构的工作方式以及机械零部件之间的相互作用等问题。
4、动力传递机械系统的动力传递是指机械系统中的动力信号传递过程，例如电机的驱动力信号传递到齿轮等机械零部件上。
在机械系统的运动方案设计过程中，动力传递是不可忽略的一个因素。
机械系统运动稳定性、运动周期、运动轨迹等因素都离不开动力传递的支撑。
第42卷第22期 山 西建筑Vol.42No.222 0 16 年 8 月SHANXI ARCHITECTURE Aug.2016 • 65 •文章编号：1009-6825 (2016) 22-0065-02设备的结构动力分析闫华林(中国华电科工集团有限公司，北京100160)摘要:以美国标准ACI351.3R进行动力设备的动力设计，并从土体动力参数、ISO10816的性能标准、动力荷载的取值、动力分析 方法等方面作了介绍，以保证动力设备基础的安全性与经济性。
关键词：动力设备基础，土体参数，性能标准，动力分析中图分类号:TU476.2 文献标识码:A1背景介绍随着我国对外出口和对外投资的进一步扩大，国内的电厂设计和施工逐渐走出国门。
在中高端市场，应用国标（GB)系列的结构计算和设计很难被认同，只有使用美标或欧标进行设计才能得到业主或业主工程师的认可。
笔者粗略地介绍了关于设备的基础动力分析的一些国外规范和应用，以供参考。
动力设备基础的动力分析最基本的目的即为将动力幅值控制在设备正常运行和不影响在设备附近的工作人员工作的幅值范围内。
允许幅值与转速、位置及设备性能相关。
另外动力设备的设计准则包含避免共振和过度的传递给基础或结构。
因此，需要对土一基础在设备运行时的动力荷载作用下的反应进行详细分析。
2动力设备的基础动力设备包含转动设备、往复运动设备、冲击设备等。
电厂中的动力设备大多是转动设备，将着重针对转动设备展开论述。
设备在动力荷载作用下的反应与土体的相关参数密不可分。
以ACB51.3R[1]，ISO10816 parti-part3[2]，DIN4024 parti-part2[3]为主要参考，从土体参数、性能标准、荷载种类、动力分析方面说明设备的动力分析。
2.1 土体参数研究设备基础的动力分析，土体参数例如泊松比、动剪切模量和土体的阻尼都是必不可少的。
2.1.1动剪切模量土的动剪切模量，可从现场勘探获得。
而不是依赖于大概的土体的分类得出的广义相关系数。
动剪切模量G是剪切应力与剪切变形之间的斜率。
大多数的土不是线弹性的。
动剪切模量可由以下几种方法获得：1) 现场测量土体的剪切波速，从而获得动剪切模量。
G=p(V s)2(1)式中:P—土体的密度；Vs---土体的剪切波速；G----土体的动剪切模量。
2) 原状土样的试验分析，相对于第1)种方法，试验分析的数 据欠精确，原因在于土样扰动。
3) 根据土体的其他特性推算出来，这种方法精确度欠佳。
一般在初设阶段上使用。
对于圆粒状砂土，e< 0.8。
g= 218 200(2. 17 -〇2^pa⑵1+ev 对于尖角颗粒状的土和固结黏土，e>0.6。
^ 102 140(2. 97G =--------：-------------ra1+e v式中A—孔隙比；〇■〇----土的围压。
2.1.2土的阻尼⑶土的阻尼包含两种效应:几何阻尼和材料阻尼。
几何阻尼为在视为弹性半空间体的地基土中振波向四周传播时的能量损失，亦称辐射阻尼。
材料阻尼是一个机制比较复杂的物理量，由多种基本的物理机制组合而成。
由于为土体的非弹性，再循环荷载下的滞回曲线。
对于设备基础，动力运动的幅值导致土体的应变一般都小于1(T3%。
经受地震或爆炸的基础可能会引发土体的大应变。
根据经验，阻尼比在低应变时是一个恒值，一般情况下取值为5%;由于土体的非线弹性，在大应变时，阻尼比随着应变增大而增大。
2.1.3泊松比泊松比可通过测量波在土中传播速度计算获得。
但计算起来难度颇大。
基础的刚度和阻尼对于泊松比的变化一般都不敏感。
如果手头没有明确的泊松比数据，对于无粘性土泊松比可取0.33，对于粘性土，泊松比可取0.4。
2.2性能标准对振动性能标准，ACI351.3R引用了 ISO10816的界限值。
ISO10816-partl(机械振动一在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动一总则）。
IS〇l〇816-part2 (机械振动一在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动一功率大于50 MW，运行转速为1 500 rpm，l 800 rpm，3 000 rpm 和 3 600 rpm 的陆地安装的大型汽轮发电机组），本标准适用于额定功率大于50 MW，额定工作转速范围为 1 500 rpm，1 800 rpm，3 000 rpm及 3 600 rpm 的陆地安装的大型汽轮发电机组。
ISO10816-part3(机械振动一在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动一额定功率大于15 kW，额定转速在120 rpm〜15 000 rpm现场测量的工业机器）。
振动速度的均方根值(r.m.s)作为主要评估量。
如果振动波形是基于单个正弦曲线组成，则在峰值与均方根之间存在简单变换关系，将均方根值乘以及后表示为单峰值。
2.3荷载种类作用在基础上的力包含静力荷载和动力荷载。
静力荷载主要是指动力设备和辅助设施的恒载、活载及环境荷载。
动力荷载是指设备在运行过程中由于转子部件质量不平衡产生的力。
动力荷载与设备的转速、尺寸、重量等相关。
收稿日期=2016-05-24作者简介：闫华林（1978-)，女，硕士，工程师• 66 •第42卷第22期2 0 1 6年8月山西建筑动力荷载一不均衡力。
不均衡力产生于转动部件质心与转 动轴不一致。
离心力在设备使用年限内逐年增长，原因有设备本 身的磨损和污垢积聚等。
在运行过程中，偏心的质量会产生离心 力并且与设备的转动速度成正比。
在设备服役期间随着设备老 化、污垢积累等，离心力将不断增加(见图1)。
由不平衡产生的动力幅值有如下几种算法：1) 由厂家提供的不平衡力：Fo =mrem c 〇20S f/\ 000 (4)式中:圪——动力幅值(〇〜峰值），N ;mr ----转动质量，kg ;em ---质量偏心，mm ;(〇〇---设备转动频率，rad /s ;Sf —使用系数，用来说明随着设备服役期间增长的不平衡，一般取值不小于2。
2) 根据工业标准的不平衡力：Fo =mrQa )0S /l 000(5)根据ISO 1940，(？值如表1所示。
表1ISO 1940中规定的0取值平衡性Q i l ；/m m • s _1转动轴类型G 6.3 6.3适用于风机、轴承高度至少80 m m 的中大型电机G 2.52.5燃气、蒸汽轮机3)根据经验公式的不平衡力:F 〇 =6 000⑷其中，％为转动重量。
2.4动力分析根据经验或设备厂家的建议，先初步确定基础的尺寸。
对预先 确定尺寸的基础计算振动参数，如自振频率、振幅值、速度和加速度。
2.4.1 经验法则用足够的基础质量以消弱和吸收振动。
一般来说，基础的质量至少是转动设备质量的3倍以上，是往复运动设备的5倍以 上。
对于桩基的设备基础来说，基础的质量是转动设备的2. 5倍 以上，是往复设备的4倍以上。
设备一基础的质心与刚心的偏心 距小于5%的基础平面尺寸。
2.4.2动力分析法结构简化成数学模型，模型中包含设备、基础、土体或桩。
需 要设备的重量，竖向拟动力，水平向拟动力（横向和纵向），计算自 振频率、变形满足2.2节提到的振动性能标准。
1) 自由振动分析。
确定设备一基础的自振频率及振型。
自振频率反映了设 备一基础一土体的刚度；比较设备本身的频率，避免共振产生。
频率分析公式如下：[M ]X (t ) + [K ]X (t ) =0(7)式中：[M ]一质量矩阵；[K ]—刚度矩阵；X (t )—位移。
通过自由振动分析可获得基础的自振频率和振型。
自振频 率表明了设备一基础一土体系统的刚度;通过比较自振频率与设 备本身频率，得知是否存在共振。
振态分析，自振频率乂，为了避免共振，要求同时满足下面两 式(DIN 4024)。
/re ^1.25/m (8)/re ^〇.8/m(9)式中:乂——各阶自振频率；L—设备的工作频率。
一般情况下，凡是基础的各阶自振频率落在共振区间(〇. 8/m < 乂 < 1. 25/m )的，都需要做强迫振动响应分析，从而验证基础的振 动特性，并证实有无共振存在。
2) 强迫振动分析。
可以采用直接解析法和振型叠加法。
直接解析法分为显式和隐式法，而不用进行模态分析。
振型叠加法转化为一系列单自 由度体系动力反映问题的求解，即假设结构的动态反应，可以由 各个模态线性叠加。
在线性结构的条件下，振型叠加法比直接解 析法更有效率。
[M ]X (t ) +[C ]X (〇 + [K ]X (t ) =F {t )(10)式中:[C ]——阻尼矩阵；F (t )—动力荷载。
STAAD . Pro 可以实现振型叠加法。
将不平衡力F以竖向拟动力，水平向拟动力施加在设备的转动轴上，判断获得各振子的 振动位移、速度、加速度是否在2.2节所列范围内。
3结语在实际的设计工作中，需与动力设备厂家密切配合，了解厂家对设备基础的要求，掌握所需的地质资料，并且结合规范，保证 动力设备基础的安全性，同时考虑其经济性。
针对不同的工程地 质条件，相同的动力设备，设备的基础无法复制，必须经过前文所 述的动力计算，保证土一基础一设备系统的动力特性满足相关 要求。
参考文献：[1] ACI 351.3R ，动力设备的基础[S ].[2] ISO 10816,振动监测评估标准[S ].[3] DIN 4024，动力基础规范[S ].[4]DINISO 1940—2:1998，刚性轴平衡质量要求[S ].Analysis on equipment structural dynamicYan Hualin(China Huadian Engineering Group Limited Company, Beijing 100160, China)Abstract ： Taking the United States Standards ACI351. 3R for dynamic design of power equipment, and from the soil dynamic parameters, ISO 10816 performance standard, power load value, dynamic analysis method and other aspects made introduction, in order to ensure the safety and economy of power equipment foundation.Key words ： power equipment foundation, soil parameter, performance standard,dynamic analysis。
