风电机组行星架设计及动态特性分析

以某兆瓦级风电机组主齿轮箱为研究对象,设计了齿轮箱的行星传动机构。通过三维建模软件Pro-E建立行星架的计算模型,利用ANSYS有限元软件对行星架进行模态分析,选择Block Lanczos提取方法,提取前6阶模态;分析各阶模态的固有频率和振型;在此基础上,对行星架进行谐响应分析,有效地判断出行星架的振动特性。该分析结果为行星架的动力学研究提供了基础,也为风电机组行星架及齿轮传动的设计提供了理论依据。     

多模块构架式空间可展开天线背架的模态分析

为掌握多模块构架式空间可展开天线背架的固有振动特性,根据背架的结构特点,基于齐次坐标变换方法,建立了多模块背架的几何模型;运用有限元软件ANSYS建立了天线背架的有限元分析模型,利用子空间法对其进行了模态分析,得到了结构的前10阶固有频率和振型,分析了固有频率的变化规律及振型的特点;研究了结构参数对背架固有频率的影响规律,给出了提高一阶模态的方法.分析结果表明,适当增加上弦杆、下弦杆和斜腹杆的直径,减小拉索的直径可以提高背架的固有频率.该分析方法为天线背架的动力学研究及结构的优化设计提供了理论参考.     

随机波浪力作用下导管架海洋平台动力响应分析

本文以实际的导管架海洋平台为研究对象,应用大型有限元软件ANSYS对平台进行了有限元建模,建模过程中采用APDL命令和GUI菜单相结合的方式,进而通过模态分析得到海洋平台结构的固有频率和振型,在此基础上考虑随机波浪作用,分析得到海洋石油平台的结构动力响应,所得结论对于导管架平台安全性和可靠性的评价有一定指导意义。     

微机械谐振陀螺的有限元分析

依据微机械谐振陀螺的结构和工作原理,利用ANSYS有限元仿真软件对微机械谐振陀螺的设计进行了计算和仿真.首先计算了陀螺的驱动模态固有频率和检测模态的固有频率,分析了在检测方向的输出位移、哥氏力与输入驱动信号频率之间的关系,在这基础上,得出当驱动模态的固有频率与检测模态的固有频率比较接近时,输出哥氏力灵敏度较大.同时还分析了内框架梁与外框架梁对陀螺驱动模态与检测模态固有频率的影响,并以此为基础,提出了调节陀螺驱动模态固有频率与检测模态固有频率的方法.     

两齿差外啮合双联行星传动的模态灵敏度研究

以两齿差外啮合双联行星传动为研究对象,对其模态特性及参数灵敏度进行研究。通过Solid Works软件对其进行了三维建模和虚拟装配,运用ANSYS Workbench对其进行模态分析,得到系统的固有频率及主振型,并进一步分析了行星轮个数、压力角、齿宽及行星架圆盘厚度等参数对系统固有频率及振型的影响规律,归纳出一组最优的设计参数,研究结果为两齿差外啮合双联行星传动在抛光磨头中的参数优化和振动抑制提供了理论基础。     

基于ANSYS的干气密封焊接金属波纹管振动模态分析

利用ANSYS软件对焊接金属波纹管建模,划分网格,进行模态分析,求出其固有频率和振型,为波纹管的动态响应分析提供依据;同时利用理论公式计算出波纹管的固有频率,与利用模态分析计算出的固有频率进行比较,验证模态分析结果的可靠性.     

钢轨焊缝磨床床身动态特性分析及优化

使用三维造型软件建立钢轨焊缝磨床的床身.使用有限元分析软件ABAQUS对床身做了模态分析,获得了床身的固有频率和振型.讨论了不同的筋板结构布局以及不同部位的筋板厚度对床身动态特性的影响.最终通过增加床身的高度,提高了床身的固有频率.     

考虑安装面特性参数的悬臂梁固有频率分析

为研究悬臂梁安装的接触刚度和摩擦系数对其固有频率的影响,首先采用ANSYSY-workbench软件对悬臂梁建立有限元模型并进行模态分析,导出横向弯曲振动的固有频率和模态振型。同时根据欧拉—伯努利梁理论求解悬臂梁横向弯曲振动方程,得到悬臂梁横向弯曲振动的固有频率及模态振型的数值解,对比有限元分析与理论推导的前6阶模态分析结果,两者的模态振型一致,对应的固有频率相对偏差率最大值为4.15%。对比分析结果说明,运用ANSYSY-workbench软件进一步分析悬臂梁安装的接触刚度和摩擦系数对固有频率的影响是可行的。建立有安装接触面的悬臂梁有限元模型,针对讨论的悬臂梁横向弯曲振动情况,在悬臂梁上下两个接触面设置考虑摩擦因素的两个接触对,分别分析接触面的法向接触刚度和摩擦系数对悬臂梁固有频率的影响,并同时对接触刚度进行了实验研究。仿真与实验结果表明,有安装接触面的悬臂梁固有频率随着法向接触刚度与摩擦系数的增大而增大,且有安装接触面的悬臂梁固有频率小于约束端完全固定的悬臂梁固有频率。     

基于ANSYS的形状记忆合金复合材料板簧的模态分析

运用ANSYS软件对形状记忆合金(SMA)复合材料板簧进行模态分析。首先,建立SMA复合材料板簧的有限元模型;然后,针对升温和降温两个过程分别对SMA复合材料板簧进行模态分析。分析结果表明了温度、SMA纤维含量对复合材料板簧的固有频率以及模态振型的影响,揭示了SMA复合材料板簧的固有频率随着温度的升高而逐渐变大等规律。     

基本构件浮动式行星轮系的振动特性

基本构件浮动是解决行星轮系均载问题的有效方法,基本构件浮动会改变整个行星轮系的模态,此类轮系设计过程中,需首先开展其固有特性研究,以规避共振区.研究了圆盘行星架浮动、太阳轮浮动、太阳轮与圆盘行星架同时浮动以及无构件浮动4种情况下行星轮系的振动特性,利用CATIA对行星轮系进行了参数化实体三维建模与干涉分析,通过有限元软件WORKBENCH进行了模态分析,分别提取了前10阶固有频率与振型,并对结果进行了分析和对比.论文研究可为基本构件浮动式行星轮系设计时共振区的规避提供参考和依据.     

基于ANSYS的海上风机塔筒的自振特性分析

海上风电项目是可再生能源开发和利用的焦点,在开发海上风能的过程中,风机塔筒的自振特性是影响结构安全的重要一环.本文以某一风机塔筒为例,采用ANSYS有限元分析软件进行模态分析,讨论了3种处理质量、刚度非连续变截面塔筒结构的数值模拟简化建模方法,并比较3种方法在自振频率计算方面的准确性.研究表明,采用最大外径进行简化建模可以大大减小前两阶自振频率计算的误差率,所得结论可为类似结构自振频率简化计算提供依据,对于保证海上风电项目的安全性和可靠性有重要意义,具有一定的工程参考价值.     

基于ANSYS的三环减速器内齿板模态分析

三环减速器的剧烈振动问题是制约三环减速器推广使用的主要原因,其中的振动有很大一部分来源于内齿板。运用ANSYS软件,建立了三环减速器内齿板的参数化模型,介绍了ANSYS的模态分析方法并对内齿板进行了模态分析,获得了内齿板固有频率及振型特征,为进一步研究三环减速器的振动问题提供理论参考。     

新开发某车型车门约束模态仿真分析

基于模态分析理论,运用CAE软件ANSYS对某型车车门进行了约束模态分析。首先运用CAD软件CATIA,创建了车门模型,在能够反映车门结构的主要动态特性的基础上,对车门进行了部分简化。其次采用壳单元Shell63,对整个车门模型进行网格划分,建立了车门的有限元模型。然后通过ANSYS分析,得到了车门的振动频率与振动类型。最后研究了车门材料、厚度和车门的结构变化对车门振动频率的影响,得出材料和厚度对车门的振动频率没有显著的影响,而其结构的变化对车门振型和频率有显著的影响。在此基础上,对车门进行了机构优化,避免共振以改善整车的乘坐舒适性。     

平面凸轮有限元模态分析

介绍了模态分析[1]的基本原理,并以自由状态下的平面凸轮[2]为例,利用ANSYS[3]软件分析得出了其前九阶模态的固有振动频率、振型模态、相对位移和相对应力的分布图,分析结果显示出了凸轮各部分结构振动的强弱分布,为凸轮机构动力学优化设计提供了必要的依据。     

逆变器柜体的静强度及模态分析

采用hypermesh前处理和ansys后处理对机车逆变器柜体进行有限元模型的建立和仿真分析。基于有限元法对柜体进行静强度分析,得到了柜体整体结构的变形及应力分布。采用Block Lanczos法对该柜体进行模态分析,得到其低阶固有频率及其相应的振型,找出结构振动薄弱部位,并对其进行评价分析,为深入动力学分析和疲劳分析提供数值依据。     

双层爆炸容器的振动响应特性分析

从实验测量和有限元仿真模拟两个方面,对双层结构的爆炸容器的动态响应和振动特性进行分析。通过三维数字图像相关方法(以下简称"DIC"方法),结合应变片测量法,通过获取的双层爆炸容器在不同装药强度工作状态下的三维变形场信息,对容器不同部位的位移-时间曲线进行快速傅里叶变换后。通过分析容器的主要响应频率,确定了爆炸容器的振动频谱分布情况。使用有限元软件(ANSYS)模态分析模块建立容器的有限元模型,获取容器的各阶振动模态的固有频率,确定爆炸容器工作状态下的主要振型和模态分布。实验证明了DIC方法在研究爆炸容器振动领域的可行性和可靠性;并为探索爆炸压力容器的振动特性与爆炸容器安全水平提供了新思路和重要依据。     

钻柱实验模态测试数据处理算法研究

对于变长度钻柱振动的实验模态分析中,在不同激励点所获得的频率响应特性不一样,个别点差异甚至非常大,实验数据存在以下问题:其一,个别测点存在频率缺失的情况;其二,有些测点得到的频率成分会集中在某个小频域范围内波动。针对以上实验模态数据存在的问题,提出了一种数据修正的算法,并编制了相应程序。通过在同一钻柱上调整传感器分布、选用不同材质锤头激励等方法分别做实验,获取了四组模态数据,使用本修正算法处理得到的钻柱固有频率一致性很好。应用有限元方法得到的钻柱的计算模态结果与实验模态结果也十分吻合。实验模态数据修正算法能较好地解决实验中被测对象固有频率的判断与修正问题。     

海洋立管湿模态振动分析

针对海洋立管的湿模态振动问题,对立管固有频率以及各阶模态的相应振型展开了研究。阐述了模态概念与 模态分析的意义,运用ANSYS Workbench 中的Acoustic Extension 分析模块对海洋立管进行了湿模态振动分析,描述 了湿模态建模方法与技巧,得到12 阶固有频率与振型。通过与12 阶干模态分析结果进行对比,得出两者的区别,表 明了湿模态分析在做水下结构振动研究中的不可替代性。通过对立管结构进行优化,计算优化后的结构振动特性,得 到的优化结果,证明了优化的可行性。模态分析为研究结构的振动特性、优化结构设计提供了一定的依据,为防止结 构的共振提供了一定的参考。     

钢拱桥自振模态多因素敏感性分析

<正>常运营中的桥梁结构,总会受到车辆荷载、环境因素等的影响,导致结构性能发生不同程度的退化.桥梁结构的模态参数是反映结构性能的重要指标,研究影响模态参数的各因素对结构模态的敏感程度,是评估结构性能的重要途径.本研究以一钢拱桥为例,采用有限元软件Ansys建模,对结构进行自振模态分析,并选取影响结构模态的5个材料参数进行分析计算,比较各参数对结构模态频率的敏感性.结果分析表明,5个材料参数对结构模态频率的敏感性各不相同,拱肋弹性模量敏感性最强,对结构高阶、低阶模态都有影响;吊杆弹性模量模态敏感性最弱;材料密度和弹性模量对模态频率的影响正好相反.     

基于ANSYS的气液两相流海洋立管流固耦合模态分析

运用ANSYS软件对气液两相流海洋立管进行了流固耦合模态分析,研究了有无流固耦合存在时立管振动模态的变化以及立管支承方式、流体边界条件对立管固有频率和阵型的影响。同时,将仿真分析同DNV公式求解的固有频率进行了对比验证。结果表明:流固耦合作用明显地降低了立管的固有频率,但并不改变固有阵型;立管的支承方式不改变阵型,但会影响管道的固有频率,约束数量增加,固有频率变大,随着模态阵型阶数增加,立管的固有频率增加,而最大阵型位移随之减小;立管固有频率随气相流速的增加而减小,随截面含气率的增大而增大;通过仿真分析和DNV公式求解两种方法得到的固有频率相差不大,验证了仿真分析的合理性。分析结果对海洋立管的优化设计和振动对策提供了重要的理论依据。