Ushbu tadqiqot yirik ko‘lamli vertikal nasos stansiyalarida nasos agregatlari hosil qiladigan davriy tebranishlar stansiya konstruksiyasining tabiiy chastotalari bilan ustma-ust tushadimi-yo‘qmi va atrofdagi qayta to‘ldirilgan grunt bu dinamik xatti-harakatni qanday o‘zgartirishini o‘rganadi. Tadqiqotchilar yuqori nasos binosi, suv ostida qoladigan massiv beton quyi inshoot, suv o‘tish kanallari, ustunlar va plitalar hamda atrofdagi qayta to‘ldirilgan gruntni birgalikda ifodalovchi yuqori darajada batafsil uch o‘lchamli chekli elementlar modelini yaratgan.

Tadqiqotda ko‘rib chiqilgan nasos stansiyasida sakkizta vertikal aralash oqimli nasos mavjud. Har bir agregatning loyihaviy sarfi 13,8 m³/s, napori 17,5 m va inshootning umumiy o‘rnatilgan quvvati 2,48 × 10⁴ kW. Nasos agregatining nominal tezligi 295 dev/dk. Ushbu tezlikdan hisoblangan asosiy aylanish chastotasi 4,917 Hz, besh parrakli ish g‘ildiragining parrak o‘tish chastotasi 24,583 Hz va beshta ish g‘ildiragi parragi bilan sakkizta yo‘naltiruvchi parrak o‘rtasidagi rotor–stator o‘zaro ta’sir chastotasi 196,667 Hz.

Modelda grunt–konstruksiya o‘zaro ta’sirining ahamiyatini aniqlash uchun to‘rtta turli chegara sharti qo‘llangan. Qayta to‘ldirilgan grunt tebranishda ishtirok etmaydigan modellarda dastlabki 50 ta tabiiy chastota taxminan 6,281–38,383 Hz oralig‘ida bo‘lgan bo‘lsa, grunt tebranishga kiritilganda bu oraliq taxminan 2,779–9,272 Hz gacha pasaygan. Ushbu katta o‘zgarish atrofdagi nisbatan past qattiqlikka ega grunt tizimga qo‘shadigan massa ta’sirini tabiiy chastota hisobida e’tibordan chetda qoldirib bo‘lmasligini ko‘rsatadi.

Tadqiqotchilar fizik jihatdan eng vakil variant sifatida qayta to‘ldirilgan grunt modelga kiritilgan va grunt–beton chegarasida normal yuk uzatilishiga ruxsat berilib, tangensial sirpanish erkin qoldirilgan Scheme 4 ni tanlagan. Ushbu modelning asosiy tabiiy chastotasi atigi 2,782 Hz. Dastlabki modlarda tebranish ayniqsa katta oraliqli va nisbatan past qattiqlikka ega yuqori tom qismida jamlangani, massiv suv osti beton konstruksiyasi esa past tartibli modlarda ancha cheklangan harakat qilgani kuzatilgan.

4,917 Hz aylanish chastotasi nuqtayi nazaridan 4-dan 12-gacha bo‘lgan modlar loyihalash standartida qo‘llanadigan %20 chastota ajratish chegarasini qanoatlantirmaydi. Eng yaqin holatlarda 8-mod 4,855 Hz va 9-mod 5,002 Hz bilan aylanish chastotasiga juda yaqin; manbada ajratish nisbatlari mos ravishda %1,267 va %1,733 deb hisoblangan. Bunga qarshi, 12-moddan keyin chastota farqi tez ortadi.

24,583 Hz parrak o‘tish chastotasi uchun dastlabki 50 modning barchasi %20 chegarani qanoatlantirgan. Mod tartibi oshgani sari chastota ajratish nisbati kamaygani sababli tadqiqotchilar hisobni 400-modgacha kengaytirgan va hatto 400-modda ham ajratish nisbati %20 dan yuqori qolganini ko‘rsatgan. Shu sababli ko‘rib chiqilgan modelda parrak o‘tish chastotasi uchun 1–400-mod oralig‘ida kodga asoslangan sezilarli rezonans xavfi aniqlanmagan.

196,667 Hz rotor–stator o‘zaro ta’sir chastotasi esa dastlabki 50 moddan juda uzoqda. Hatto 50-modda ham chastota ajratish nisbati %95,285 deb xabar qilingan. Biroq ushbu qo‘zg‘atish uchun 400-modgacha to‘g‘ridan-to‘g‘ri hisob bajarilmagan; manbada yuqori modlarda kritik chegaraga yetish ehtimoli juda past ekani chastota tendensiyasiga asoslanib talqin qilingan.

Tadqiqot chegarasi muhim: natijalar chekli elementlar modal tahlili va chastota ajratish skanerlashiga asoslanadi. Qo‘zg‘atuvchi kuchlarning haqiqiy amplitudasi, modal ishtirok koeffitsiyentlari, so‘nish, garmonik majburiy javob va yukning konstruksiya bo‘ylab fazoviy taqsimoti yakuniy rezonans qaroriga kiritilmagan. Shuningdek, ushbu tadqiqotda haqiqiy nasos stansiyasida mustaqil eksperimental modal tasdiqlash taqdim etilmagan.

Turkiya nuqtayi nazaridan: Yirik sug‘orish, toshqin nazorati va suv uzatish nasos inshootlarida nasos poydevori bilan stansiya konstruksiyasining dinamik xatti-harakatini birgalikda baholash Turkiya uchun ham muhandislik jihatdan qo‘llanilishi mumkin bo‘lgan yondashuvdir. Biroq manba tadqiqotidagi 2,782 Hz tabiiy chastota, 4,917 Hz aylanish chastotasi yoki aniqlangan rezonans hududlarini boshqa nasos stansiyasiga ko‘chirib bo‘lmaydi. Turkiyadagi amaliyotda nasos tezligi va parraklar soni, konstruksiya geometriyasi, beton xususiyatlari, poydevor tizimi, mahalliy gruntning dinamik xususiyatlari, so‘nish va haqiqiy ekspluatatsion tebranishlar qayta aniqlanishi; model esa afzal ravishda dala modal o‘lchovlari bilan tasdiqlanishi kerak.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Vertikal nasos stansiyalari faqat nasos va dvigatel o‘rnatiladigan passiv beton konstruksiyalar emas. Nasos, dvigatel, val, ish g‘ildiragi va suv oqimi doimiy ravishda dinamik kuchlar hosil qiladi, bu kuchlarni beton poydevor, yuqori bino, plitalar va atrofdagi grunt ko‘taradi.

Agar qo‘zg‘atish chastotasi konstruksiyaning tabiiy chastotalaridan biriga yetarlicha yaqinlashsa, tebranish kuchayishi mumkin. Bu holat uzoq davom etsa, poydevor va yuqori konstruksiyada charchash, nasos–dvigatel markazlashuvining buzilishi yoki mexanik qismlarda yuqoriroq tebranish darajalari kabi muammolar uchun sharoit yaratishi mumkin.

Biroq haqiqiy nasos stansiyasining tabiiy chastotasini faqat beton konstruksiyaning xususiyatlari belgilamaydi. Ayniqsa suv ostida qoladigan massiv quyi inshoot atrofdagi qayta to‘ldirilgan grunt bilan katta sirtlar bo‘ylab kontaktda bo‘ladi. Qayta to‘ldirilgan gruntning tebranishda ishtirok etishi yoki etmasligi hamda beton–grunt chegarasi to‘liq bog‘langan yoki sirpanishga ruxsat berilgan deb qabul qilinishi chekli elementlar modeli natijalarini sezilarli o‘zgartirishi mumkin.

Ko‘rib chiqilgan nasos stansiyasining xususiyatlari

Tadqiqot Jiangsu suv uzatish tizimidagi yirik ko‘lamli vertikal nasos stansiyasini ko‘rib chiqadi. Stansiyada sakkizta sozlanmaydigan, ajratib olinadigan aralash oqimli nasos mavjud.

Nasos oqimi kirish kanalidan ish g‘ildiragiga, undan keyin yo‘naltiruvchi parraklarga va chiqish kanaliga o‘tadi. Tadqiqotdagi kesim sxemasi nasosning ushbu gidravlik yo‘lini vertikal blok poydevor ichida ko‘rsatadi.

Nasosning o‘zi chekli elementlar modeliga qanday kiritilgan?

Nasos agregati; ish g‘ildiragi, val, dvigatel va yordamchi qismlari bilan batafsil qattiq elementlar ko‘rinishida modellashtirilmagan. Buning o‘rniga nasos agregatining umumiy massasi tegishli o‘rnatish joyiga konsentrlangan massa elementi sifatida qo‘llangan.

Bu tanlov modelning asosiy e’tibori nasosning o‘z mahalliy tebranish modlari emas, balki nasos poydevori tizimi va nasos binosining global konstruktiv xatti-harakati ekanligi bilan asoslangan.

Shu sababli tadqiqotdagi tabiiy chastotalar batafsil rotor yoki val modal chastotalari emas, balki nasos massasining inertsiya hissasini o‘z ichiga olgan stansiya konstruksiyasining global modlaridir.

Material parametrlari

Qayta to‘ldirilgan gruntning elastiklik moduli betonnikiga qaraganda ancha past. Tadqiqotning tabiiy chastota natijalaridagi katta grunt ta’siri ham aynan shu qattiqlik farqi bilan izohlanadi.

To‘r mustaqilligi nega tekshirildi?

Chekli elementlar modal tahlilida qo‘pol to‘r konstruksiyani amaldagidan qattiqroq ko‘rsatishi va tabiiy chastotalarni sun’iy ravishda oshirishi mumkin. Juda mayda to‘r esa hisoblash xarajatini sezilarli darajada oshiradi.

Model ANSYS Workbench 2022 R2 muhitida SOLID186 elementlari bilan tetraedral ko‘rinishda to‘rlangan. Global element o‘lchamlari 1,2 m dan 0,3 m gacha o‘zgartirilgan.

Tadqiqotda Element Quality qiymatining 0,8 dan yuqori bo‘lishi yaxshi to‘r sifati deb qabul qilingan.

0,4 m va 0,3 m to‘rlar taqqoslanganda hisoblangan minimal tabiiy chastotadagi nisbiy farq atigi 1,63‰, maksimal tabiiy chastotadagi farq esa 1,75‰ bo‘lgan. Bunga qarshi, elementlar soni taxminan 812 mingdan 1,89 milliongacha oshgan.

Shu sababli keyingi tahlillarda 0,4 m global element o‘lchami va 812.121 elementli to‘r tanlangan.

Nega to‘rtta chegara sharti yaratildi?

Tadqiqotning eng muhim metodik qismlaridan biri qayta to‘ldirilgan gruntni modelga qanday kiritish kerakligini baholash uchun to‘rtta turli hisoblash sxemasini yaratishdir.

Scheme 3 da beton–grunt chegarasida bonded contact qo‘llanishi barcha nisbiy harakatni cheklaydi. Scheme 4 da esa interfeys normal yo‘nalishda bosim uzatishi mumkin, tangensial harakat esa erkin qoldiriladi.

Tadqiqotchilar haqiqiy qayta to‘ldirilgan grunt bilan beton devor zich kontaktda bo‘lsa-da, tebranish vaqtida ma’lum tangensial sirpanishga yo‘l qo‘yishi mumkinligini hisobga olib, Scheme 4 ni keyingi tahlillar uchun fizik jihatdan eng vakil variant deb qabul qilgan.

Gruntni modelga qo‘shish tabiiy chastotalarni qanchalik o‘zgartirdi?

Qayta to‘ldirilgan grunt chiqarib tashlangan Scheme 1 va Scheme 2 da asosiy chastota taxminan 6,3 Hz. Grunt tebranishga kiritilganda Scheme 3 va Scheme 4 da birinchi tabiiy chastota taxminan 2,8 Hz gacha tushadi.

Tadqiqotchilar bu o‘zgarishni qattiqligi past grunt tizimga sezilarli massa qo‘shishi, shu bilan birga qo‘shadigan qattiqligi nisbatan cheklangan bo‘lishi bilan izohlaydi.

Bu natija nasos stansiyasini faqat beton konstruksiya sifatida modellashtirish tabiiy chastotalarni sezilarli darajada yuqori baholashi mumkinligini ko‘rsatadi.

Scheme 4 ning dastlabki 10 tabiiy chastotasi

Mod shakllari konstruksiyaning qaysi qismini ko‘rsatmoqda?

Dastlabki o‘n modning rangli deformatsiya tasvirlarida suv ostidagi massiv blok poydevorning harakati cheklangan, yuqori nasos binosida esa ancha yaqqol deformatsiya mavjudligi ko‘rinadi.

Ayniqsa yuqori tom katta oralig‘i va nisbatan past qattiqligi tufayli eng sezgir hududdir. Birinchi modning atigi 2,782 Hz da boshlanishi ham yuqori konstruksiya past chastotali global harakatlarga moyil ekanini ko‘rsatadi.

Manba tom markazi va tom chetlarida nisbatan yuqori modal siljishlar paydo bo‘lishini yuqori devorlarning yupqaligi va faqat corbel ustunlar bilan cheklanganligi bilan bog‘laydi.

Uch asosiy qo‘zg‘atish chastotasi qanday hisoblanadi?

Nasosning nominal tezligi:

\[ n=295\;\text{dev/dk} \]

deb berilgan.

1. Aylanish chastotasi

\[ f_1=\frac{n}{60} =\frac{295}{60} =4.917\;Hz \]

2. Parrak o‘tish chastotasi

Ish g‘ildiragida beshta parrak bo‘lgani uchun:

\[ f_2= \frac{nZ_1}{60} = \frac{295\times5}{60} = 24.583\;Hz \]

3. Rotor–stator o‘zaro ta’sir chastotasi

Beshta ish g‘ildiragi parragi va sakkizta yo‘naltiruvchi parrak uchun eng katta umumiy bo‘luvchi \(A=1\) deb olinib:

\[ f_3= \frac{nZ_1Z_2}{60A} = \frac{295\times5\times8}{60} = 196.667\;Hz \]

%20 rezonans nazorati nimani anglatadi?

Tadqiqotda qo‘llangan loyihaviy nazorat konstruksiyaning tabiiy chastotasi bilan majburlovchi qo‘zg‘atish chastotasi o‘rtasidagi nisbiy farq %20 dan katta bo‘lishini talab qiladi.

Bu birinchi bosqichdagi rezonans skanerlashidir. Chastotalar bir-biridan yetarlicha uzoq bo‘lsa, rezonans ehtimoli past deb qabul qilinadi; ular haddan tashqari yaqinlashsa, tegishli mod potensial rezonans hududi sifatida belgilanadi.

Biroq chastotalarning ustma-ust tushishi o‘z-o‘zicha haqiqiy tebranish amplitudasini belgilamaydi. Tadqiqot ham qo‘zg‘atuvchi kuch kattaligi, mod shakli, yuk qo‘llanadigan joy va modal ishtirok kabi ta’sirlar ushbu mezonda mavjud emasligini ochiq qayd etadi.

4,917 Hz aylanish chastotasida qaysi modlar kritik?

Eng yaqin ikkita tabiiy chastota 8- va 9-modlardir. 8-mod 4,855 Hz, 9-mod esa 5,002 Hz. Ikkalasi ham 4,917 Hz aylanish chastotasiga juda yaqin.

Shunday qilib, kodga asoslangan dastlabki skanerlashda 4–12-modlar xavfsiz %20 ajratish chegarasini qanoatlantirmaydi.

Biroq mualliflar mexanik aylanish qo‘zg‘atishi asosan rotor nomuvozanati bilan bog‘liq ekanini va nozik balanslash hamda markazlash kabi standart ishga tushirish jarayonlari orqali manbaning o‘zida nazorat qilinishi mumkinligini ta’kidlaydi. Shu sababli ular ushbu past tartibli hudud normal ekspluatatsiyada konstruktiv o‘zgartirishni talab qiladigan sezilarli rezonans hosil qilishi ehtimolini past deb baholaydi.

Ushbu talqinning chegarasi: Tadqiqot 4–12-modlar uchun garmonik javob tahlili yoki o‘lchangan haqiqiy tebranish amplitudasini taqdim etmagani sababli, “rezonans mutlaqo yuz bermaydi” degan xulosa chiqarib bo‘lmaydi. Kod skanerlashi chastota yaqinligi mavjudligini ko‘rsatadi; uning haqiqiy konstruktiv javobi alohida majburiy tebranish tahlili yoki dala o‘lchovi bilan aniqlanishi kerak.

Nega parrak o‘tish chastotasida 400-modgacha borildi?

24,583 Hz parrak o‘tish chastotasi bilan dastlabki 50 ta tabiiy chastota o‘rtasidagi barcha ajratish nisbatlari %20 dan yuqori. Biroq 10-shakldagi egri chiziq modal tartib oshgani sari ajratish nisbati uzluksiz kamayishini ko‘rsatadi.

Bu tendensiya faqat dastlabki 50 mod ko‘rilganda, yuqori tartiblarda chegara buzilishi mumkinmi degan savolni tug‘diradi. Shu sababli tadqiqotchilar modal hisobni 51-moddan 400-modgacha kengaytirgan.

11-shaklda ajratish nisbati 51-moddan boshlab taxminan %60 darajadan muntazam pasayadi. Shunga qaramay, 400-modga yetganda ham egri chiziq %20 xavfsizlik chizig‘idan yuqorida qoladi.

Shu sababli tadqiqot hisoblangan 1–400-mod oralig‘ida 24,583 Hz parrak o‘tish chastotasi uchun sezilarli chastota-yaqinligi rezonans xavfi yo‘q degan xulosaga kelgan.

196,667 Hz rotor–stator chastotasi

Rotor–stator o‘zaro ta’sir chastotasi dastlabki 50 ta konstruktiv tabiiy chastotadan ancha yuqori. Shu sababli chastota ajratish nisbatlari %95 dan yuqori.

Hatto 50-modga kelganda ham manbada bildirilgan ajratish nisbati:

%95,285

qiymatiga teng.

Mualliflar tendensiya juda sekin kamayishini va %20 darajaga yetish uchun juda yuqori modal tartiblar kerak bo‘lishini baholab, rezonans ehtimoli juda past degan xulosaga kelgan.

Biroq parrak o‘tish chastotasidan farqli ravishda rotor–stator o‘zaro ta’sir chastotasi uchun 400-modgacha to‘g‘ridan-to‘g‘ri modal skanerlash taqdim etilmagan. Yuqori tartiblar bo‘yicha xulosa manbada tendensiyaga asoslangan bahodir.

Tadqiqot usuli va natijalari

Chekli elementlar modelining asosiy tuzilishi

Tadqiqot yuqori darajada batafsil uch o‘lchamli qattiq modeldan foydalanadi. Yuqori nasos binosi, turli balandliklardagi plitalar, suv osti kanallari, oraliq va yon tayanchlar hamda belgilangan hajmdagi atrof grunt model qismlaridir.

Koordinata tizimida oqim yo‘nalishi X, nasos binosining oraliq yo‘nalishi Y va vertikal yo‘nalish Z deb belgilangan.

Beton konstruksiya bilan grunt o‘rtasidagi katta qattiqlik farqi to‘rtta chegara sharti ssenariysidagi tabiiy chastota farqlarining asosiy sababidir.

To‘r mustaqilligi natijasi

0,4 m va 0,3 m global element o‘lchamlari o‘rtasida minimal hamda maksimal tabiiy chastotadagi o‘zgarish mingdan ikki darajasidan past qolgan. Bunga qarshi, 0,3 m to‘r taxminan 1,89 million elementgacha oshadi.

Tadqiqotchilar shu sababli 0,4 m to‘rni aniqlik–hisoblash xarajati muvozanati nuqtayi nazaridan yetarli deb qabul qilgan.

Grunt ishtirokining ta’siri

Gruntsiz modellarning 1-tabiiy chastotasi taxminan 6,3 Hz bo‘lsa, gruntli modellarda qiymat taxminan 2,8 Hz gacha tushadi.

50-mod bo‘yicha farq yanada yaqqol:

• Scheme 1: 36,351 Hz,
• Scheme 2: 38,383 Hz,
• Scheme 3: 9,192 Hz,
• Scheme 4: 9,272 Hz.

Shunday qilib, qayta to‘ldirilgan gruntni tizimga kiritish yoki kiritmaslik faqat bir nechta past modni emas, dastlabki 50 ta tabiiy chastotaning butun taqsimotini jiddiy o‘zgartiradi.

Kontakt modelining ta’siri

Grunt tebranishga kiritilganda Scheme 3 va Scheme 4 o‘rtasidagi farq grunt–beton interfeysi to‘liq bog‘langan yoki tangensial sirpanishga ruxsat berilgan tarzda ta’riflanishidan kelib chiqadi.

Dastlabki 10 modda ikki model orasidagi farq ayrim modlarda %15 gacha yetsa, 11–25-modlarda taxminan %5 gacha va oxirgi 25 modda taxminan %2 darajagacha kamayadi.

Bu holat ayniqsa past tartibli global modlar interfeys ta’rifiga ko‘proq sezgir ekanini ko‘rsatadi.

Yuqori tom nega kritik hudud?

Dastlabki 10 mod shakli ko‘rib chiqilganda eng katta modal harakatlar yuqori nasos binosida va ayniqsa tom qismida jamlangani ko‘rinadi.

Manba buni tomning katta oralig‘i va past qattiqligi bilan bog‘laydi. Suv ostidagi blok poydevor esa atrofdagi grunt tomonidan tayanchlangan va massiv beton konstruksiya bo‘lgani uchun past chastotalarda ancha cheklangan harakat qiladi.

Bu natija dinamik loyihalashda faqat nasos o‘rnatish poydevoriga emas, yuqori nasos binosining plitalari va tom qattiqligiga ham e’tibor qaratish kerakligini ko‘rsatadi.

Uch rezonans nazoratining qisqacha mazmuni

Tadqiqotning kuchli tomonlari

• Yuqori bino bilan suv osti beton konstruksiyasining bitta global modelda yechilishi.
• Qayta to‘ldirilgan gruntning dinamik modelga ochiq tarzda kiritilishi.
• Grunt–konstruksiya interfeysida bonded va sirpanishga ruxsat beruvchi kontakt modellarining alohida taqqoslanishi.
• Taxminan 60 mingdan 1,89 million elementgacha batafsil to‘r mustaqilligi tahlilining bajarilishi.
• Dastlabki 50 modning to‘rtta alohida chegara shartida taqqoslanishi.
• Uch xil mexanik/gidravlik qo‘zg‘atish chastotasining bir xil rezonans doirasida baholanishi.
• Parrak o‘tish chastotasidagi ehtimoliy yuqori tartibli xavf uchun tahlilning 400-modgacha kengaytirilishi.
• Chastota ajratish usulining cheklovlari tadqiqot ichida alohida muhokama qilinishi.

Asosiy cheklovlar

Eksperimental modal tasdiqlash mavjud emas. Manba tadqiqot ushbu nasos stansiyasining chekli elementlar bo‘yicha tabiiy chastotalarini haqiqiy dala modal sinovi bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri taqqoslamaydi.

Nasos batafsil konstruktiv model emas. Nasos, dvigatel, val va ish g‘ildiragining mahalliy elastikligi o‘rniga konsentrlangan massa qo‘llangan.

Rezonans nazorati chastota ajratishga asoslangan. Qo‘zg‘atuvchi kuchlarning amplitudasi, fazasi, modal ishtirok koeffitsiyentlari va fazoviy yuk taqsimoti asosiy hisobga kiritilmagan.

Garmonik yoki majburiy javob tahlili taqdim etilmagan. Shu sababli potensial rezonans chastotalaridagi haqiqiy siljish, tezlanish yoki kuchlanishning kuchayish koeffitsiyentlari bevosita hisoblanmagan.

So‘nish ta’siri asosiy rezonans skanerlashida baholanmagan. Haqiqiy konstruksiyaning rezonans amplitudasi so‘nishga kuchli bog‘liq.

Grunt modeli ideallashtirilgan. Haqiqiy maydonning qatlamli tuzilishi, nochiziqli xatti-harakati va dala o‘zgaruvchanligi batafsil parametrik tarzda o‘rganilmagan.

4,917 Hz qo‘zg‘atish uchun kod skanerlashi haqiqiy yaqinlikni ko‘rsatadi. 4–12-modlarning ajratish nisbati %20 dan past. Mualliflarning bu xavfni mexanik balanslash va markazlash bilan boshqarish mumkinligi haqidagi bahosi haqiqiy majburiy javob o‘lchovi o‘rnini bosa olmaydi.

Rotor–stator hisobi to‘g‘ridan-to‘g‘ri faqat dastlabki 50 mod uchun ko‘rsatilgan. Yuqori modlardagi past xavf manbada hisoblangan alohida 400 modlik ma’lumotlar to‘plamiga emas, chastota farqining kattaligi va tendensiyasiga asoslangan bahodir.

Tadqiqot aytadigan xulosa

Manba tadqiqot ko‘rib chiqilgan yirik ko‘lamli vertikal nasos stansiyasining tabiiy chastotalari qayta to‘ldirilgan grunt va grunt–konstruksiya kontakt shartlariga nihoyatda sezgir ekanini ko‘rsatadi. Grunt ishtirokini e’tibordan chetda qoldirish tabiiy chastotalarni jiddiy ravishda yuqori hisoblashga olib kelishi mumkin.

Scheme 4 modeli ostida yuqori tom tebranishga eng sezgir konstruktiv hudud ekanligi va asosiy tabiiy chastota 2,782 Hz ekani aniqlangan.

Kodga asoslangan chastota skanerlashida 4,917 Hz aylanish qo‘zg‘atishi 4–12-modlarga yaqinlik ko‘rsatsa, 24,583 Hz parrak o‘tish chastotasi uchun 400-modgacha %20 chegaradan pastga tushilmagan. 196,667 Hz rotor–stator o‘zaro ta’siri esa dastlabki 50 moddan juda uzoq.

Tadqiqot aytmaydigan xulosa

Tadqiqot nasos stansiyasida hech qanday ish sharoitida rezonans yuz bera olmaydi, deb isbotlamaydi. Ayniqsa 4–12-modlar aylanish chastotasi bo‘yicha loyihaviy skanerlashdagi %20 ajratish mezonini qanoatlantirmaydi.

Tadqiqot haqiqiy ekspluatatsion kuchlar ostida konstruksiyaning tebranish amplitudasi, charchash muddati yoki maksimal dinamik kuchlanishlarini hisoblaydigan to‘liq majburiy javob tahlili emas.

Shuningdek, 3D model haqiqiy inshootda mustaqil modal sinov bilan tasdiqlanmaganligi sababli sonli tabiiy chastotalar haqiqiy stansiya bilan birma-bir mos keladi deb qabul qilinmasligi kerak.

Manba va usul haqida izoh

To‘liq asl tadqiqot nomi: Dynamic Characteristics and Resonance Risk Assessment of a Large-Scale Vertical Pumping Station Structure

Mualliflar va tartibi: Kexin Kuang; Sen Du; Xuanwen Jia; Bowen Zhang; Longyu Li; Weixuan Jiao.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi muallif yoki teng hissa bayonoti mavjud emas.

Mas’ul mualliflar: Sen Du va Weixuan Jiao.

Muassasalar: College of Hydraulic Science and Engineering, Yangzhou University; South-North Water Diversion East Route Intelligent Water (Beijing) Co., Ltd.; Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University; College of Water Resources and Civil Engineering, China Agricultural University; State Key Laboratory of Water Disaster Prevention.

Jurnal: Machines.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola: Machines 2026, Jild 14, Son 6, Maqola 618.

DOI: 10.3390/machines14060618

Qabul qilish / qayta ko‘rib chiqish / qabul / nashr: 16 Aprel 2026 / 25 May 2026 / 26 May 2026 / 29 May 2026.

Manba turi va hakamlik: Hakamlikdan o‘tgan tadqiqot maqolasi; yuqori darajada batafsil uch o‘lchamli chekli elementlar modal tahlili, grunt–konstruksiya o‘zaro ta’siri va kodga asoslangan rezonans xavfi skanerlash tadqiqotidir.

Rasmiy nashr havolasi:MDPI rasmiy maqola sahifasi

DOI havolasi:https://doi.org/10.3390/machines14060618

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Moliyalashtirish: State Key Laboratory of Water Disaster Prevention Open Research Fund Program No. 2025492611; Jiangsu Province Young Scientific and Technological Talent Lifting Project JSTJ-2025-234; Yangzhou University Qing Lan Project 137050684; Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD); College Students' Innovative Entrepreneurial Training Plan Program 202511117055.

Ma’lumotlarning mavjudligi: Tadqiqotning asl hissalari ishning o‘zida keltirilgani, qo‘shimcha savollarni mas’ul mualliflarga yo‘naltirish mumkinligi bildirilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi / institutsional aloqa: Sen Du South-North Water Diversion East Route Intelligent Water (Beijing) Co., Ltd. tarkibida ishlashi oshkor qilingan. Boshqa mualliflar tadqiqotga ta’sir qilishi mumkin bo‘lgan tijoriy yoki moliyaviy munosabatlar mavjud emasligini bildirgan.

Muallif hissalari: Kexin Kuang: dastlabki qoralama, ko‘rib chiqish/tahrirlash, formal tahlil, metodologiya va moliyalashtirish; Sen Du: dastlabki qoralama va formal tahlil; Xuanwen Jia: dasturiy ta’minot va formal tahlil; Bowen Zhang: dasturiy ta’minot, formal tahlil va ko‘rib chiqish/tahrirlash; Longyu Li: validatsiya va formal tahlil; Weixuan Jiao: dastlabki qoralama, ko‘rib chiqish/tahrirlash, formal tahlil, metodologiya va moliyalashtirish.

Ilmiy mazmun doirasi: Ushbu Verianla izohidagi nasos parametrlari, material xususiyatlari, chekli elementlar to‘ri, to‘rtta chegara sharti, tabiiy chastotalar, mod shakllari, qo‘zg‘atish chastotalari va rezonans nazorati natijalari faqat ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manba faqat bibliografik nashr identifikatorini tasdiqlash uchun ishlatilgan; tashqi tadqiqotlardan yangi ilmiy natija qo‘shilmagan.

Asosiy metodik chegara: Tadqiqot sonli chekli elementlar modeliga asoslanadi va ushbu tadqiqot doirasida haqiqiy nasos stansiyasida mustaqil eksperimental modal tasdiqlash taqdim etilmagan. Rezonans baholashi asosan loyihalash standartidagi chastota ajratish mezonidir; qo‘zg‘atuvchi kuch kattaligi, modal ishtirok, so‘nish va yukning fazoviy taqsimotini qamrab oladigan batafsil majburiy javob tahlili kelajak tadqiqot mavzusi sifatida ko‘rsatilgan.

Aylanish chastotasi talqini chegarasi: 4–12-modlar 4,917 Hz aylanish chastotasiga nisbatan %20 ajratish mezonini qanoatlantirmaydi. Mualliflar ushbu past tartibli hududni nozik balanslash va markazlash kabi mexanik sifat nazorati usullari bilan boshqarish mumkinligini baholaydi; tadqiqot bu modlarda haqiqiy ekspluatatsion rezonans amplitudasini bevosita o‘lchamagan.

Yuqori tartibli nazorat doirasi: 24,583 Hz parrak o‘tish chastotasi uchun rezonans nazorati to‘g‘ridan-to‘g‘ri 400-modgacha kengaytirilgan va barcha hisoblangan modlarda ajratish nisbati %20 dan yuqori qolgan. 196,667 Hz rotor–stator o‘zaro ta’siri uchun manbada to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘rsatilgan nazorat dastlabki 50 moddir; yuqori modlarga oid past xavf bahosi chastota tendensiyasiga asoslangan.

Manba ichidagi standart nomi qaydi: Asosiy usul bo‘limi va manbalar ro‘yxatida NB 35011-2016 ifodasi qo‘llangan bo‘lsa, natijalar bo‘limining oxirgi paragrafida NB/T 35011-2016 yozilgan. Manba ushbu ko‘rsatish farqiga izoh bermaydi; bu yerda asosiy usul va manbalar ro‘yxatida qo‘llangan shakl asos qilib olingan.