螺杆泵驱动头模态参数识别：基于实测传递函数的方法

"基于实测传递函数的螺杆泵驱动头模态参数识别 (2001年)，由韩国有、彭惠芬、杨超合作完成，发表在《大庆石油学院学报》。研究通过单输入多输出（SIMO）测试方法，结合相干函数检验，获取螺杆泵驱动头的真实传递函数，并运用传递函数的分量分析法来识别其模态参数。这种方法的成果与实际情况相符，为后续的理论研究提供了坚实基础。" 文章首先介绍了螺杆泵作为一种高效的油田举升设备，因其在稠油、含砂、高含气井开采中的优势而受到关注。然而，工作过程中的振动问题限制了其性能的发挥，甚至可能导致部件过早失效或影响正常运行。因此，研究螺杆泵振动的机理显得尤为重要。 在理论分析部分，文章指出由于各种因素（如离散化误差、材料参数不确定性等），直接从设计数据中获取准确的动态特性参数是困难的。因此，研究人员采取实验方法，通过测量系统的传递函数来获取模态参数。振动系统的运动方程被建立，包括质量、阻尼和刚度矩阵，以及加速度、速度、位移和激振力向量。 文章的核心在于如何确定传递函数。传递函数是连接激励点与响应点的关键，它反映了系统对输入信号的响应特性。在频域中，通过傅里叶变换将时间域的信号转换为频率域的信号，从而计算出传递函数。通过实测传递函数矩阵，可以进一步解析出系统的模态参数，包括自然频率、阻尼比等关键信息。 实测过程中，采用SIMO方法对螺杆泵驱动头进行测试，通过相干函数检验确保了传递函数的准确性。然后，应用传递函数的分量分析法，这种方法能够有效地识别出螺杆泵驱动头的动态特性，得到的参数与实际工况一致，为后续的理论研究和工程应用提供了可靠的参考。 这项研究不仅展示了螺杆泵驱动头振动特性的实验识别方法，还强调了传递函数在动态分析中的重要作用。通过对模态参数的精确识别，有助于优化螺杆泵的设计，降低振动，提高设备的工作效率和使用寿命。这是一项对油田机械设备动态分析领域具有深远影响的研究成果。