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1 绪论1

2 扭转振动的基本概念和力学理论基础6

2.1 圆轴的扭转变形6

2.1.1 圆轴横截面上的应力及强度计算6

2.1.2 圆轴的变形及刚度条件9

2.2 扭转振动的基本理论11

2.2.1 扭摆的扭转振动11

2.2.2 双质量系统的自由扭转振动32

2.2.3 多质量系统扭转振动的概貌36

2.2.4 扭转振动的阻尼39

2.3 关于扭振疲劳的基本概念46

2.3.1 金属材料的疲劳现象46

2.3.2 交变应力和交变应变48

2.3.3 疲劳强度、疲劳极限和疲劳寿命51

2.3.4 疲劳曲线52

2.3.5 疲劳破坏的过程54

2.3.6 疲劳破坏的原因55

2.3.7 影响疲劳的因素56

2.3.8 疲劳的累积损伤理论61

2.3.9 疲劳寿命的估算方法65

3 汽轮发电机轴系的扭振和测试69

3.1 简略的历史回顾69

3.2 引起汽轮发电机扭振的原因72

3.2.1 短时冲击性大干扰72

3.2.2 电气方面的持续干扰81

3.2.3 机械方面引起的的扭振干扰88

3.2.4 国外专家对扭振干扰造成的汽轮发电机疲劳损耗的概率估计92

3.3 汽轮发电机扭振特性的试验96

3.3.1 扭振测试采用的传感器和仪表设备96

3.3.2 寻找轴系固有扭频的激振方法97

3.3.3 我国最早两次200MW汽轮发电机扭振实测介绍103

3.4 减少扭振对汽轮发电机破坏的对策和措施110

3.4.1 滤波和阻尼112

3.4.2 继电器装置和检测装置117

3.4.3 系统开关操作和发电机跳闸119

3.4.4 发电机和电力系统的改进121

总结122

4 内燃机轴系的扭振125

4.1 内燃机扭振的有关规范条例125

4.2 内燃机的扭振机理130

4.3 内燃机扭振的危害、解决办法和研究方向139

4.4 船舶推进轴系的扭振141

4.5 汽车轴系的扭振145

4.6 铁路机车的扭振148

5 机床、轧钢机和其它旋转机械轴系的扭振153

5.1 金属加工机床中的扭振153

5.2 轧钢机械的扭振156

5.3 同步和异步电动机的扭振166

5.4 起重运输机械的扭振174

5.5 化工石油企业中旋转机械的扭振175

5.6 各种钻井机械钻杆的扭振177

6 国产扭振测试的仪器和装置181

6.1 概述181

6.2 NZ—1型微机智能式扭振监测记录仪182

6.3 NZ—2型扭振监测分析记录仪186

6.3.1 NZ—2各部份电路和原理186

6.3.2 仪器的操作说明196

6.3.3 NZ—2型仪器在电厂中应用实例202

6.4.4 NZ—2型扭振仪的技术性能指标203

6.4 NZ—3型四通道扭振监测分析记录仪204

6.5 NZ—T通用型扭振测试分析仪205

6.6 NZT—A型双通道模拟式扭振仪211

6.7 扭振标定器212

7 国外生产的几种主要的扭振仪215

7.1 盖格尔扭振仪215

7.1.1 盖格尔扭振仪的结构215

7.1.2 盖格尔扭振仪的有效测量范围217

7.2 丹麦DISA公司的51D07型扭振传感器220

7.2.1 51D07扭振传感器的结构220

7.2.2 用DISA公司的仪器做扭振测量221

7.3 英国ASSOCIATED ENGINEERING DEVELOPMENTS LIMITED生产的TV—1型扭振仪225

7.3.1 TV—1扭振仪的电路结构和功能225

7.3.2 TV—1扭振仪的性能指标228

7.3.3 TV—1扭振仪的特点和优缺点229

7.4 美国亚特兰大科学仪器公司生产的2524、2521、2538，SD25—380型振动分析仪230

7.4.1 2524型扭振分析仪230

7.4.2 2521型跟踪式振动信号记录仪231

7.5 美国Bently（本特利）公司的TVSC扭振仪236

7.6 丹麦BK公司2523型激光扭振仪236

7.6.1 有关多普勒效应的基本知识236

7.6.2 2523型激光扭振仪的工作原理239

7.6.3 影响2523扭振仪测量误差的因素241

7.6.4 基本操作步骤247

7.6.5 2523的主要技术性能指标249

7.6.6 2523扭振仪的优缺点250

8 大型汽轮发电机扭应力的连续监测分析系统（TSA）251

8.1 欧洲最早投运的TSA系统252

8.2 美国电力研究所的扭振监测系统（TVMS）258

8.2.1 监测方法258

8.2.2 现场装置258

8.2.3 远程计算机260

8.2.4 事件数据库260

8.2.5 运行经验262

8.2.6 结论267

8.3 日本东芝公司的汽轮发电机扭振监测系统267

9 扭振信号分析处理的一些现代方法简介272

9.1 频谱分析273

9.2 相关分析286

9.3 功率谱密度函数（功率谱）292

9.4 相干分析295

9.5 倒频谱分析298

9.6 希尔伯特变换300

9.7 特征分析302

参考文献307