什么是扭振(Torsional Vibration)？

扭轉振動是由于旋轉系統中的不平衡引起的，例如旋轉軸未對準或允許沿旋轉軸進行微小不必要運動的弱耦合。零件設計成以恒定速度旋轉，有時需要加速或減速。旋轉部件的突然或隨機振動越少在使用過程中的經驗，其壽命越長。許...

扭轉振動是由于旋轉系統中的不平衡引起的，例如旋轉軸未對準或允許沿旋轉軸進行微小不必要運動的弱耦合。零件設計成以恒定速度旋轉，有時需要加速或減速。旋轉部件的突然或隨機振動越少在使用過程中的經驗，其壽命越長。許多扭轉部件的設計材料能夠承受長期的扭轉損傷，也稱為扭轉疲勞。在振動載荷下，如果沒有足夠的測試，旋轉部件可能會破裂，發生災難性故障，造成周邊損傷甚至死亡機器操作員。手持鉆機的人旋轉桿，通常是動力傳動系的一部分，如傳動軸、凸輪軸、曲軸、傳動軸和主軸，當它們從某種形式的發電裝置傳送動力時，會經歷扭振。這種轉軸是由延性材料制成的，例如具有更高斷裂韌性的金屬-抗裂性。金屬旋轉部件在承受最大扭轉應力和最容易識別裂紋的表面緩慢開裂而失效。裂紋也可從旋轉聯軸器中擴展，從緊固件孔內的表面缺陷。失效表面的終端裂紋在垂直于旋轉軸長度和圍繞中心軸的近似平面上擴展。扭轉振動的一個簡單例子是在穩定風中的道路標志。在正常條件下支撐標志的安裝件和支架設計用來抵抗旋轉運動。在暴風雨中，路標在扭轉振動的影響下會在風中來回擺動甚至一些非常大的標志物也會從系泊系統上撕下，成為颶風中不小心被擊中的彈片。當軸的特定幾何形狀共振時，或當轉速較高，超過某個極限值時，會發生扭轉振動。此時，圍繞軸的旋轉會變得動態不穩定，并隨之產生破壞性振動。這些隨機振動與軸的正常連續運動不符，會在金屬中產生裂紋，是導致旋轉部件失效的主要原因。如果是薄旋轉部件的一部分，例如渦輪葉片，由于穿透裂紋而發生災難性故障，可能導致更大的不平衡，從而可能破壞整個電力系統。扭轉振動難以解釋的原因是在試驗過程中施加周期性扭轉荷載非常復雜。今天，軸采用分析工具進行設計，以優化軸的長度和直徑，從而最大限度地減少扭轉振動。

發表于 2020-09-17 10:37
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分類：文化藝術

什么是扭振(Torsional Vibration)？

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