换热站立式循环泵隔振系统优化设计

摘要

水泵隔振系统的优化设计对提高水泵的工作效率、延长水泵使用寿命和降低换热站的振动与噪声污染具有重要的实际工程意义。本课题以山东省教育厅“多扰源动力机组对建筑影响及双层隔振系统研究”科技项目和“兖矿集团某换热站振动噪声控制”工程项目为研究背景，通过建立水泵单层和双层隔振系统模型，分析了系统参数对传递率的影响，利用Matlab和ANSYS实现了隔振系统的优化设计。
　　本文研究的主要内容有:第一，利用刚体动力学方法建立了水泵单层隔振系统动力学模型。在此基础上，利用克莱姆法则和拉普拉斯变换推导出单层隔振系统的传递率公式。第二，利用Matlab软件对隔振系统中隔振器的支撑位置进行了优化设计，得到最佳支撑位置，并将最佳支撑位置下的传递率与初始位置下传递率进行比较，证明优化结果的正确性。第三，利用Matlab基本粒子群法和线性递减权重粒子群法对隔振器的刚度和阻尼系数进行优化设计，得到其最优值，同时计算出优化前后隔振效率的数值，证明优化设计后系统的隔振效果有了明显改善。第四，采用ANSYS参数建模法，对立式水泵双层隔振系统进行建模，生成隔振系统参数化分析文件后，利用优化设计模块对设计变量进行迭代优化计算，得到隔振器刚度和阻尼系数的最优值，将优化设计后的系统隔振效率与初始条件下的进行比较，证明优化结果的可行性。
　　通过Matlab和ANSYS对隔振系统参数的优化设计研究，本论文在隔振系统参数选择得到了一系列具有工程应用价值的结论，对立式水泵隔振系统的设计具有一定的指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 隔振系统动力学模型简化

1．3 隔振系统参数优化设计

1．4 本文研究内容概述

2 换热站立式循环水泵单层隔振系统动力学建模与分析

2．1 立式循环水泵单层隔振系统三自由度动力学模型

2．2 立式循环水泵单层隔振系统二自由度动力学模型

2．3 参数变化对系统传递率的影响分析

2．4 本章小节

3 基于MATLAB实现水泵单层隔振系统优化设计

3．1 MATLAB优化设计理论

3．2 隔振器支撑位置优化设计

3．3 隔振器刚度和阻尼系数优化设计

3．4 本章小节

4 水泵双层隔振ANSYS优化设计

4．1 ANSYS软件优化设计理论

4．2 水泵双层隔振系统优化模型

4．3 ANSYS优化设计应用实例

4．4 本章小节

5 总结与展望

5．1 本文总结

5．2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况