航空螺旋桨振动特性仿真分析方法研究

基于循环对称结构模态分析理论,建立了螺旋桨整体结构振动特性仿真分析方法.选取某两桨叶定距航空螺旋桨为分析对象,在ANSYS软件中建立起螺旋桨整体结构振动特性分析的三维有限元模型.首先计算结构在不转动工况下的固有振型和频率,然后计算其在常用转速工况下离心、气动载荷同时作用时的振型和频率.分析计算结果,发现螺旋桨整体结构同一阶次频率下存在对称型和反对称型振型,但不能同时出现,呈现量子态特点;并得到外载荷对振型、频率的影响规律以及共振曲线.该方法大大降低了求解规模,可应用到其他多桨叶、变距螺旋桨整体结构振动特性的工程计算中去.     

复刚度循环对称结构复振型特性研究

定义了循环对称粘弹结构，根据复模态理论和结构的循环对称性，将循环对称粘弹结构的复振型分为循环对称复振型、循环反对称复振型以及简并复振型，与算例完全吻合。为循环对称粘弹结构动特性的扇形子结构分析奠定了坚实的基础。     

对称结构中非对称载荷的对称分解方法

介绍了一种对称结构中载荷的对称分解方法.即将一般性载荷分解为对称载荷和反对称载荷两部分,施加于对称结构的一半模型上进行有限元计算,得出对称载荷和反对称载荷的计算结果,然后用程序将计算结果按一定的方法进行叠加,得出真实载荷的计算结果.该载荷处理方法对于结构复杂、传力复杂、单元类型多和数目多的对称结构的有限元计算可以缩短其计算时间,提高计算效率.     

双层欧拉梁声子晶体弯曲振动带隙特性研究

为了探究新型低频减振结构,建立局域共振型声子晶体双层欧拉梁简化模型,基于平面波展开法计算其能带结构,通过有限元仿真得到振动传输曲线并验证其带隙特性。结果表明,反对称振动和对称振动能带形成带隙,两能带耦合导致部分非带隙频段仍存在振动衰减,这是单层梁不具备的优势。根据固有振型给出带隙起始、截止频率的计算公式,并研究了弹簧刚度等对带宽的影响。     

基于固有振型的复杂结构分布动载荷时域识别

基于传统的分布动载荷时域识别理论,提出了一种基于固有振型的复杂结构分布动载荷时域识别技术。传统的分布动载荷识别是基于正交多项式理论,在对非正规结构件应用时,需要进行模型坐标映射。基于固有振型的复杂结构分布动载荷识别可以避开模型坐标映射。最后经过有限元仿真实验,验证了此方法的正确性。     

机械阻抗方法在振动分析中的应用 Ⅳ 机械阻抗与振动模态分析

列于简单振动系统,或激振观测座标较少,只要少数几个机械阻抗(传递函数)即可描述系统动力特性,用于振动分析。对于自由度很多、激振、观测座标很多的复杂振动结构(又称多输入、多输出系统),在结构动力学中普遍采用所谓模态分析(或振型分解)法。用无阴尼自由振动时的周有频率,、固有振型、广义质量等模态参数来描述系统的动力特性。以固有振型为广义座标,系统的响应可表为各阶模态(对应单自由系统)响应的迭加。结构     

工作载荷对旋转叶片固有振动特性的影响研究

根据飞行中的工作状态建立某旋转叶片的振动模型,利用结构有限元方法进行模态分析,通过对比分析法分别研究了气动载荷和离心载荷对叶片固有振动特性的影响。确定了不同载荷组合下的各阶固有频率,给出叶片的共振-转速特性,并分析了转速对振型的影响,为叶片试验与分析提供依据。     

利用双向渐进结构优化法对结构固有振型的优化

利用双向渐进结构优化法研究结构的固有振型优化问题，双向渐进结构优化法(bi—directional evolutionary struetural optimization，简称BESO)是一种拓扑优化方法，它基于这样一个简单的优化程序：从结构中一步步地删去对结构目标性能低效或无效的材料，同时增加对结构目标性能高效的材料，从而使材料布局趋于优化。文中分别采用近似重分析思路的方法和基于变分法推导的公式计算单元特征向量灵敏度，并简单阐述BESO法对结构固有振型(特征向量)进行拓扑优化的一般过程。数值算例表明，用该方法对结构固有振型的优化是行之有效的，且用变分法计算特征向量灵敏度进行优化较之近似重分析法效率更高。     

四辊可逆冷轧机装配体的模态分析

固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参考指标,模态分析可以确定一个结构的固有频率和振型。基于SolidWorks对四辊轧机进行三维建模。采用无缝连接的技术．利用绘图软件SolidWorks和有限元分析软件Workbenehd的专用接口,将SolidWorks建好的三维实体模型导入到Workbench界面中．有效地避免了数据的丢失,求出了350四辊轧机装配体模态的固有特性。     

核电站燃料厂房辅助吊车抗震计算

为实现核电站燃料厂房辅助吊车抗震计算,将结构的各阶固有模态用SRSS方法组合,并将多种地震波放大系数组成的包络线作为输入地震载荷,按SSE地震载荷楼层反应谱,X和Y方向加速度均取0.15g,Z方向加速度取0.10g,阻尼比取2%。计算结果表明,辅助吊车的基频为9.285Hz,远小于33Hz,整体为挠性结构;第一阶振型沿水平方向,显示地震作用下的位移响应以水平方向为主;位移响应幅值均小于跨度的1/1000(即14.3mm),满足规范要求。     

循环对称结构重根模态振型相关性修正

为消除循环对称结构有限元模态分析和试验模态分析对应重根模态振型之间的夹角误差,实现模态相关性的准确定量分析,基于模态振型方程,揭示不同模态模型重根模态振型夹角误差产生机理,提出修正循环对称结构模态振型相关性的新方法。计算各阶重根模态有限元模态振型与试验模态振型间互模态置信准则(Cross modal assurance criterion, Cross MAC)初值得到夹角误差;在此基础上确定出对应的旋转角度和测点数;对有限元模态振型进行旋转匹配并计算得到修正后的Cross MAC值。应用该方法对制动盘有限元模态模型和试验模态模型进行相关性修正,结果表明：该方法不仅能获得准确的循环对称结构模态相关性,且相比于已有的循回群和初等旋转变换方法而言,修正效率得到显著提高。     

直升机斜齿轮传动的动力学特性分析

多轴斜齿轮传动广泛运用于直升机并车级中。通过建立直升机并车级斜齿轮传动动力学模型,分析系统的固有特性,获得系统的动态响应,并分析不对称载荷对斜齿轮动力学特性的影响。分析表明,由于系统结构对称性,其固有特性表现出良好的规律性。当输入载荷相同时,输入端齿轮运动对称,某些模态响应被抑制,输出端齿轮只存在扭转振动和轴向振动;当输入载荷不对称时,被抑制的振动会重新产生,且不对称度越大,该振动越显著。     

基于ANSYS的起重机大梁结构模态分析

在有限元法的基础上,运用ANSYS软件对岸边集装箱起重机的大梁结构进行自由模态分析,得到大梁在各阶模态下的固有振型和固有频率。通过对固有振型和固有频率的研究,为起重机的设计优化、动态分析等提供依据。     

基于桁架支撑的光学载荷的模态分析

桁架支撑结构经常应用在了大型空间相机的支撑中。为了确保桁架支撑结构的稳定性,需要计算桁架支撑结构下的光学载荷的固有频率。首先推导了基于桁架支撑结构下的光学载荷的模态计算公式,然后将其用在某光学载荷的模态计算,最后对公式计算结果进行有限元仿真验证。理论分析与有限元仿真的前6阶固有频率的最大误差为2.14%,理论分析的振型与有限元分析的振型一致,说明模态计算公式的合理性,适合基于桁架支撑结构的光学载荷的工程分析。     

温湿环境反对称铺设圆柱壳结构的双稳态模型与变形调控研究

针对双稳态复合材料结构在使用过程中会受到周围环境影响的问题,对作为一种新型双稳态复合材料结构的反对称铺设圆柱壳进行了温度和湿度影响下的双稳态模型研究。基于经典层合板理论和最小势能原理,建立了温度和湿度影响的双稳态理论模型,预测了反对称铺设圆柱壳结构的第一稳态扭曲率、第二稳态主曲率和扭曲率在温度和湿度影响下的变化情况。同时,采用有限元软件ABAQUS模拟得到了在不同温湿环境下突变过程(Snap-through过程)的载荷—位移曲线、主曲率和扭曲率变化情况。理论和模拟结果均表明:两个稳态的扭曲率随温度或吸湿率的增加而增加,第二稳态主曲率和稳态转变载荷受吸湿率的影响较小,但受温度的影响较大。此外,验证了一种通过改变温度和吸湿率来调控两个稳态扭曲率的方法的可行性。     

中心传动齿轮箱体固有特性研究

齿轮箱体的固有特性 (固有频率、固有振型 )对整个系统振动和噪声有较大的影响。采用有限元法 ,建立了中心传动齿轮箱有限元动力学模型 ,用I -DEAS软件对箱体结构进行分析 ,计算出了齿轮箱的固有特性 ,试验结果与有限元计算结果基本吻合     

组合结构金刚石圆锯片的有限元模态分析

提出新型组合结构圆锯片基体,为锯切大幅面制品提供了可能的有效途径。针对金刚石圆锯片在锯切加工过程中出现的振动问题,利用有限元软件ANSYS对普通圆锯片和组合结构圆锯片进行了模态分析,得到了各自低阶固有振动频率及主振型图并进行对比。结果表明:组合结构圆锯片和普通圆锯片的低阶振型都明显有节圆和节直径的特点,且都为少节圆或无节圆振型;前12阶扩展模态分布具有一定的规律性,在初始5阶模态状态时频率波动较小,从第6阶模态以后分布波动较大,且波动幅度最大约为30Hz。     

基于ANSYS普通圆柱蜗杆的模态分析

本文主要研究普通蜗杆齿形和材料对其固有振动频率和模态振型的影响的大小.使用Creo8.0三维造型软件对蜗杆进行三维模型建立,然后利用ANSYS Workbench对蜗杆模型进行模态计算,得到蜗杆前10阶固有振型数据,并对数据进行对比分析得出结果.为蜗杆结构的设计与优化提供了理论依据.     

基于ANSYS的周期对称旋转壳体结构有限元分析

周期对称结构是工程实践中常见的一种结构形式。以某周期对称旋转壳体结构的静强度分析和模态分析为例。讨论了周期对称结构的分析方法和技巧；并利用有限元分析软件ANSYS8．0求出了应力应变分布图、前10阶固有频率及其相应振型。为设计者提供了理论依据。     

振动筛有限元模型的建立及其模态分析

针对一设计的振动筛是否存在的疲劳失效问题,对其自身结构的固有动态性能进行了研究,建立了振动筛简化后的三维结构图,分析了振动筛有限元建模需处理的关键问题,并进行了有限元模态分析,获得了筛框的固有频率与振型,得出振动筛本身的动态性能满足设计要求的结论。模态分析结果为之后进行模态试验中响应点与激振点的布置以及为动载荷结构设计提供重要的参数依据。