盘形滚刀刀圈轧制过程的数值模拟和试验验证

为了研究盘形滚刀刀圈轧制成形规律,利用塑性成形软件建立了盘形滚刀刀圈轧制成形有限元模型。利用仿真模型对滚刀刀圈轧制过程进行了模拟,得到了刀圈轧制过程中几何形状、温度、等效应力参数,并将模拟结果与试验数据相对比。结果表明:本文建立的盘形滚刀刀圈轧制模型是可行的,数值模拟结果与试验结果吻合较好。     

针对柴油发电机上箱体振动问题的改进设计

提出一种对上箱体壳体薄弱部分进行加固,提高其固有频率,避开柴油机低阶点火频率以达到减震目的的上箱体改进设计。选用ANSYS有限元分析软件,对在UG中简化过的FEM上箱体模型进行数值模态分析。用三维软件UG简化模型后利用数值模态分析法得到发电机上箱体的薄弱点对其进行加固,提高上箱体的固有频率。进行刚体模态测试法确定发电机上箱体固有频率,将测试数据与数值模态分析的数据进行对比,验证设计合理性。结合有限元数值模态分析软件和LMS实验模态测试设备分析上箱体的固有频率,并采集了优化后的上箱体额定载荷下的振动数据。该数据表明:上箱体进行此改进设计能有效减小上箱体振动。     

两种轮毂电机悬架系统构型比较研究

针对轮毂电机驱动的电动汽车非簧载质量增加,汽车垂向振动现象加剧的问题,设计多级隔振型和动力吸振型两种含电机悬架装置的悬架系统构型,并建立相应的车辆垂向振动数学模型.以电机悬架刚度与阻尼为优化变量,确定其位移约束与边界约束条件,建立多目标优化函数.利用MATLAB软件建立仿真模型,在分析电机悬架刚度与阻尼对悬架系统性能影...     

液压水击纵向振动响应研究

采用特征线法，利用扩展水击振动模型分别在两种液体摩擦模型下对一典型液压系统的轴向水击振动响应进行了研究。仿真计算结果与实验结果基本一致，相对误差小于0．3％，表明仿真方法正确。在此基础上，分析了最大水击压力与液体流速的关系。该仿真方法既可以指导液压系统管道的设计，还可以推广应用于其它输液管道的水击振动研究与分析。     

基于正常掘进工况下的TBM刀盘振动限值研究北大核心

刀盘作为TBM施工过程中实现破岩功能的关键部件,极端环境极易引起刀盘的剧烈振动,且刀盘的长期剧烈振动会导致结构开裂、失效等问题。因此,以TBM刀盘为研究对象,通过有限元与动力学仿真,确定正常掘进工况下的刀盘振动限值。首先,基于滚刀破岩动态载荷模拟仿真及CSM模型得到不同围岩类别下的滚刀载荷谱,使之作为刀盘外激励;其次,利用Ansys对刀盘进行瞬态动力学仿真,得到刀盘的最大等效应力,再以许用应力进行衡量;最后,利用Adams对TBM主机多自由度动力学模型进行动力学仿真,得到不同岩石类别正常掘进工况下的刀盘振动加速度,从而得到刀盘的振动限值。     

F4轧机工作辊垂扭耦合振动仿真与分析

轧机工作辊处耦合振动是影响带钢质量的重要因素。根据某钢厂F4轧机实际参数建立了轧机工作辊垂扭耦合振动数学模型并进行了求解,得到了轧机工作辊处垂振和扭振的相互影响关系。同时,建立了该轧机系统三维模型,利用有限元分析软件ANSYS实现了关键部件的柔性化,最终建立了基于ADAMS的轧机系统刚柔耦合虚拟样机。利用ADAMS振动分析等模块,仿真分析了不同激励下轧机工作辊的动态响应情况。通过现场实测信号的分析验证了轧机工作辊垂扭耦合振动存在的真实性及模型建立的可靠性。分析结果表明,轧机工作辊处存在垂扭耦合振动且垂振对扭振的影响较为明显。     

立式轧环机传动系统的振动分析研究

通过分析立式轧环机传动系统的结构,建立了扭转振动理论计算模型,研究了传动系统在电机传递扭矩作用下的动力学特性,得到了传动轴的固有频率和振型。利用现代控制理论中的状态空间方法并结合MATLAB软件编程,对传动系统进行动力学仿真分析,得到了振动仿真曲线。为避免轧环机在工作过程因旋转共振产生破坏失效提供了理论依据,对立式轧环机传动系统的设计以及测试实验有指导意义。     

基于AMESim的传统悬架与油气悬架性能对比分析研究

基于AMESim软件建立了1/4车辆传统悬架与油气悬架模型,并基于积分白噪声法建立C级路面不平度模型,通过仿真实验对比分析传统悬架与油气悬架簧上质量与簧下质量垂向振动位移、速度、加速度及加速度均方根值等性能。结果表明:油气悬架较"弹簧+阻尼减振器"结构的传统悬架具有更好的减振效果,能够进一步改善车辆行驶平顺性,为油气悬架车辆行驶平顺性性能改善及设计提供理论指导。     

单钢轮振动压路机振动液压系统动态特性联合仿真

为研究实际压实工况下钢轮振动、振动液压系统压力和驱动扭矩随压实度变化的动态特性,利用ANSYS APDL建立柔性体路面模型,在Adams中进行钢轮-路面刚柔耦合动力学建模,通过AMESim与Adams建立单钢轮振动压路机振动液压系统联合仿真模型,进行不同压实度时的压实仿真。结果表明：仿真模型准确,随着压实度的增大,钢轮振动容易出现二倍频,发生跳振,振动液压系统平稳压力减小,起振时间缩短,驱动扭矩减小。     

电机联轴控制的旋转机械定转子模态分析

介绍了一种电机联轴控制的旋转机械结构.振动模态分析是电机优化设计的重要步骤,本文利用ANSYS有限元软件对定转子模态模型进行了详细的计算和分析,得到了其模态固有频率和振型.仿真结果对振动实验和定转子结构优化具有指导意义.     

四辊轧机垂直振动特性研究及测试分析

为研究四辊轧机系统的垂直振动特性,考虑到四辊轧机具有较复杂的振动过程,建立了四辊轧机非对称6自由度垂直振动模型,利用机械振动学牛顿第二定律理论,构建四辊轧机的垂直振动系统动力学方程。采用Matlab软件对四辊轧机6自由度系统垂直振动模型的固有特性进行理论计算,对系统各阶固有频率及其相应的主振型进行分析,得到了第5阶固有频率是引起四辊轧机强烈自激振动的主要频率。通过现场垂直振动测试平台的验证,表明了该系统垂直振动模型具有较高精度的优点。以上研究结果为研究四辊轧机的现代动态设计、动力学分析以及抑振减振等问题提供了一定的理论基础。     

高速永磁同步电机转子模态分析与实验研究

为简化转子结构的建模与分析过程,对某高速永磁电机转子进行研究,并利用等效质量和刚度的方法建立等效实心转子模型.利用ANSYS对该等效模型进行模态分析,并通过锤击实验对仿真结果进行验证.结果表明:通过该简化模型获取的前2阶固有频率与实验结果的误差小于5％,验证了该方法的可靠性.研究结果为分析高速永磁电机转子模态提供参考.     

直升机救助模拟器支撑横梁随机振动响应分析

为了获取直升机救助模拟器支撑横梁在模拟器激励运动下的振动响应,为进一步研究缓解横梁振动提供参考,在ANSYS Workbench中建立支撑横梁的有限元模型,通过模态分析以及随机振动响应分析获取了横梁的随机振动特性。建立了横梁固有频率的数值模型,并利用ANSYS 的预应力模块,对考虑集中质量的横梁进行模态分析,将横梁固有频率的仿真结果与数值建模的计算值进行比较,两者误差在1%以内。在模态分析基础上,利用ANSYS随机振动响应模块进一步建立了考虑直升机救助模拟器动力学的天车横梁的ANSYS仿真模型,包括横梁激振力模型以及横梁动态响应模型,得到了在直升机模拟器无规律负载作用下天车横梁的振动状态。并与试验结果对比分析,验证了模型的正确性。结果显示：应用 ANSYS求解得到的振动响应曲线与试验测得的曲线吻合良好,验证了该方法求解横梁随机振动响应的适应性,为今后解决柔性基座对运动平台的干扰问题提供参考。     

锻锤隔振基础振动过程的研究

本文建立了锻锤隔振基础系统的二自由度阻尼振动力学模型,并设计出锻锤基础振动的仿真程序;利用仿真程序对锻锤基础系统在不同激励和不同隔振参数时的振动过程进行了仿真计算。此外,还对锻锤隔振基础的振动过程进行了实验模拟。实验模拟结果与计算机仿真计算结果基本一致。     

基于模态分析的并联机床动态特性的研究

振动问题是影响并联机床加工精度的原因之一,研究并联机床的动态特性,可以为机床减振技术的研究提供理论基础。以三平动非对称冗余驱动(3-2SPS)并联机床为研究对象,建立并联机床的振动学模型,运用达朗贝尔原理与一阶影响系数矩阵建立机构多自由度振动系统的微分运动方程,通过ANSYS Workbench对机床进行模态分析,分析机床的前6阶固有频率与振型,同时利用MATLAB对影响机床振动特性的前3阶固有频率的分布进行仿真分析,研究得出了机床的前6阶固有频率,确定了机床振动过程中相对形变较大的位置以及机床振动中的薄弱环节,研究结果为并联机床减振技术的研究提供了理论依据。     

焊接矩形薄板的振动时效模拟与分析

根据金属晶胞结构,建立了面心立方结构的二维金属多晶胞模型。利用该模型和ANSYS有限元软件,对堆焊矩形薄板的焊接过程进行了模拟,得出其温度和残余应力分布。在以上研究的基础上,利用谐响应分析技术对堆焊过后有残余应力的矩形薄板在不同激振位置、各阶固有频率和不同激振力大小下的振动时效过程进行了仿真分析,并通过理论与试验进行验证。结果表明,激振位置在焊缝区比在非焊缝区具有更好的消除残余应力效果;在高阶固有频率下比在低阶固有频率下振动时效具有更好的消除残余应力效果;激振力为屈服强度的0.27倍时,消除残余应力效果最好。     

高速卧式镗铣加工中心立柱动态特性有限元分析

以高速卧式镗铣加工中心立柱为研究对象,采用有限元与实验相结合的分析方法对其动态特性进行了研究.建立了立柱的有限元模型,并进行了模态分析,得出了1至4阶固有频率和相应振型.搭建了立柱动态特性实验平台,选择了四组激振点和拾振点,采用单点激振和单点拾振的方式进行了数据采集.通过分析实验数据,获得了立柱前4阶固有频率和关键位置的动刚度.有限元和实验分析的固有频率相对误差小于9％,表明该平台可有效的激起立柱的固有频率,理论与实验分析结果可为立柱的结构优化设计提供理论依据.     

基于数学模型的摩擦焊接用电磁振动头动态特性研究

设计了一种新型结构的振动摩擦焊接用电磁振动头,通过变分原理和拉格朗日方程建立该新型电磁振动头的数学模型,利用该数学模型在Simulink中仿真研究该新型电磁振动头的动态特性。仿真结果表明:在电压一定时,振幅在系统谐振点附近显著增加;在不同频率的电流下,在系统谐振点附近的振幅亦可满足摩擦焊接过程的实际需要。仿真结果与实验结果相符,验证了该新型电磁振动头的实际工程应用价值。     

基于数值分析的TBM动态载荷拟合

为了对全断面岩石掘进机(TBM)进行可靠性、设计合理性评估和动力学分析,往往需要动态载荷作为输入条件,因此如何更加准确地拟合动态载荷对于工程分析具有十分重要的意义。文章采用数值分析拟合法并结合了雨流记数法等方法,首先对实测和仿真结果进行分析,得到动载的分布规律、振幅和频率与载荷的关系,并用Matlab进行拟合得到初步动态载荷并根据实际情况加上滚刀位置、滚刀种类、地质条件对原有载荷进行修正;然后与仿真结果进行对比,进行误差修正,得到中心滚刀的三向载荷、正滚刀中部、外部、内部的三向载荷、边滚刀三向载荷,最后运用蒙特卡洛方法验证了拟合的数据与已有数据基本在置信区间内,验证了方法的可行性。此方法克服了纯粹仿真中的诸多问题,更接近实际情况,具有一定的创新性和工程实用性。     

超声波电机定子质点幅频特性研究

以工程应用的超声波电机定子为研究对象,研究了定子表面质点反压电陶瓷作用下起振特性对转子转动的影响,建立了定子机电耦合模型,采用有限元法对机电耦合模型进行求解,得到定子各阶模态频率及对应的振型。选取B09模态频率为工作频率,对压电陶瓷逆压电效应进行研究,得到电信号激励下定子弹性体的响应振型以及幅频特性;并设计定子模态实验,实验结论与仿真结果对比发现:定子实际工作频率比理论工作频率大230 Hz左右,误差约为0.7%,实验结论验证了仿真结果的正确性,实际工作频率对应的振动幅值比理论工作频率对应的的振动幅值小0.03μm,误差约为21%,有一定差距,实验结论与仿真结果对比分析对超声波电机定子设计具有重要的指导意义。