核电厂安全运行与维护重点
1、 振动分类
无阻尼自由振动、有阻尼自由振动、有阻尼强迫振动 振动：物体在中心位置两侧做往复运动 2、 核电厂中典型的振动载荷
高周疲劳循环载荷、泵相关的振动载荷、地震载荷、水锤和汽锤的冲击载荷、反应堆冷却管突然爆炸的冲击载荷、电厂维修和改造过程中产生的载荷 3、 振动的三类问题 输入（激励）、系统、输出（响应）
激励未知——环境预测问题 系统未知——系统识别问题 响应未知——振动设计问题
4、 自由度数：确定体系中所有质量位置所需的独立坐标数 5、 振动分类
以自由度特性来分：连续体（无限多自由度系统）离散体（有限自由度系统）单自由度 & 多自由度
以外加动载荷来分：自由、强迫、自激 以阻尼特性来分：有阻尼、无阻尼
以运动微分方程的形式来分：线性、非线性 以响应形式来分：周期振动、非周期振动 以参量函数来分：确定性振动、非确定性振动 6、 自由振动微分方程：mx’’+kx=0，简谐振动 固有频率ω0= m T=2π/ω0
7、 无阻尼自由振动
通解：x(t)=c1cos(ω0t)+c2sin(ω0t)=Asin(ω0t+φ) 振幅：A= 初相位φ=tg -1 C2v(t)=vmax=ω0A v(t)超前 x(t) 90°
dtdx
C1
k
a(t)= amax=ω02A a(t)超前 v(t) 90°
dt
dv
8、 阻尼自由振动 相对阻尼系数 ξ
欠阻尼： 振动解
阻尼固有频率
阻尼自由振动周期
临界阻尼（响应曲线仍是按指数规律衰减的非周期，但是比过阻尼衰减快） 临界阻尼系数Cc=2 9、 单自由度强迫振动
β(s)振幅放大因子，幅频特性曲线
以s为横坐标画出的β(s)曲线
在s>1的两个领域内，对于不同ξ，曲线较为密集，说明阻尼的影响不显著，结论是系统及时按照无阻尼情况考虑也是可以的 相频特性曲线
以s为横坐标画出的θ(s)曲线
当s>1，θ≈π，位移与激振力反相
当s≈1，共振时的相位差为90°，无阻尼无关 结论：线性系统对简谐激励的稳态响应是频率等同于激振频率、而相位滞后激振力的简谐振动
稳态响应的振幅及相位只取决于系统本身的物理性质（
m
、
k
、c）和激振力的频率及力幅，而与系统进入运动的方式（即初始条件）无关 10、 两振动的频率成整数比的轨迹称为李莎茹图形 11、 多自由度系统振动 M、K及运动微分方程
刚度矩阵
运动微分方程
代入振动方程
Φ有非零解的充分必要条件为系数行列式等于零
12、
三自由度系统
13、 连续系统的振动
假设：连续体都假定为线性弹性体，即在弹性范围内服从胡克定律 材料均匀连续，各向同性；振动满足微振动的前提 14、 梁参数：单位体积梁的质量ρ、弹性模量E、截面对中性轴的惯性积I、梁横街面
积 15、 常见的约束状况与边界条件
16、 振动测试 目的：
1）测定机械系统的动态响应特性，以便确定机器设备承受振动和冲击的能力，并未产品的改进设计提供依据
2）分析振动产生的原因，寻找根源，以便有效地采取减震和隔振措施 3）对运行中的机器进行故障监控，以避免重大事故 内容：
1） 测量设备在运行时的振动参量
2） 对设备或部件进行某种激励，对其产生受迫振动，以便求得被测对象的振动参量 方法：
电测法、机械法、光测法 17、 位移、加速度传感器
18、 振动信号的采集 & 数据处理和分析 1） 采样率、数字分辨率
2） 快速傅里叶变换、窗、频率分辨率 19、 频谱能量泄露：原来的信号被截断以后，其频谱发生了畸变，原来集中在f0处的
能量杯分散到两个较宽的频带中去的现象 20、 常用的窗函数：幂窗、三角函数窗、指数窗 21、 典型振动的原因
1） 不平衡问题：旋转部件的质量中心不在旋转中心上、 2） 不对中问题：设备各种转子轴线之间不对中 3） 曲轴 4）松动
4） 转子摩擦：与机械松动类似，存在于某个阶段或整个过程 5） 齿轮事故 7）滚动轴事故 22、 核电站中流致振动常见位置 在BWR中
1） 反应堆压力容器内部的部件：注射泵、喷淋器、管道、干燥器、控制棒导向管、燃料棒 2） 外部构件：管道、主蒸汽线路中的阀门、热交换器管 在PRW中
1） 主循环：管道、SG、喷淋器、pump、阀门 2） 次循环：管道、热交换器管、阀门 23、 流致振动机理
漩涡诱发振动、附加质量、声共振 24、 机械振动疲劳：机械由于动力学和振动机理产生的疲劳现象 常见位置：管道、焊接处
管理规范：1）ASME运行和维修规范；
（1） VMG-1：必须执行严格的监测标准，并需对其方法的精确性进行评定
（2） VMG-2：可采用简化的监测方法 （3） VMG-3：可采用视觉检查的方法
3） 美国电力研究院的疲劳管理手册：振动疲劳失效、热疲劳失效、以及核电站许可证后设
计基准中所关注的问题
25、数据处理内容：过滤、数字积分、平均型、重叠处理、多通道处理、时间波形分析、有效值与峰值比率