流固耦合有限元法用于油底壳模态计算

本文运用流固耦合有限元法，对有润滑油存在的油底壳进行了耦合模态计算，发现润滑油的存在对油底壳的模态频率和振型影响较大。由于流体的存在，使油底壳的模态频率大幅下降，振型也发生了较大变化。本文还通过计算对上述影响进行了数值预报。     

圆柱贮液器固液耦合模态分析

本文用半解析有限元分析了弹性圆柱贮液器液─固耦合系统的模态特性,进行了贮液器的模态实验。将实验测出的贮液器在不同液高时的耦合振动模态与理论分析结果进行了比较,验证了计算结果的可信性。计算与实验均表明,贮液器内液深对壳体结构的动力特性有很大的影响,贮液器内液体质量越多,壳体结构的耦合振动频率越低。     

胶粘剂对光机结构动力学特性的影响

胶粘剂广泛应用于光机结构中,其对光机结构的动力学特性有不可忽视的影响。本文采用有限元建模的方法对含胶粘剂的透镜镜组进行动力学特性分析。建立忽略胶层、节点耦合以及"粘合单元"连接胶合面三种有限元模型,并分别对两种胶粘剂粘接的透镜镜组进行模态分析。为了验证三种建模方法的有效性,对不同透镜镜组进行模态测试,获取一阶模态频率与振型。仿真计算与测试结果对比表明:忽略胶层影响的模型计算结果存在较大误差,节点耦合以及"粘合单元"连接胶合面所建立的模型的一阶模态频率与实验测试误差小于5%,振型也与测试结果一致。这表明节点耦合以及"粘合单元"连接胶合面两种有限元模型是有效的。进一步分析胶粘剂材料属性对透镜模态频率的影响,胶粘剂的杨氏模量对模态频率影响明显,泊松比与密度影响较小,对光机结构中胶粘剂的选用具有参考意义。     

发动机油底壳的噪声分析及结构优化

油底壳表面辐射噪声占发动机总辐射噪声的20 %左右,已成为降低发动机噪声的重要制约因素。以铸铝油底壳为例用有限元模型计算约束模态,并对结果进行综合性分析,识别出油底壳的结构薄弱位置。然后采取加筋,和底部进行形状上的结构优化,得到一种油底壳的最佳结构设计方案。经计算优化后的油底壳,第一阶约束模态频率提高了56 %,且在2 000 Hz内的阶数减少了3阶。最后通过实验测试对比表明：发动机整机1 m声压级均值,在油底壳优化后,由原来的76.7 dB(A)降到75.6 dB(A),降低了1.1 dB（A）,有一定的效果。     

基于PolyMAX的声固耦合模态试验研究

白车身的结构模态频率和模态振型反映了汽车车身结构的固有特性,对车内噪声有重要影响。车内空腔跟车身结构一样,同样拥有模态频率和模态振型。采用LMS数据采集系统对某国产SUV进行车内空腔声学模态试验。首先基于传声器阵列的方法获取响应点的信号,然后利用PolyMAX方法提取声学模态频率及振型。将声学模态频率与白车身结构模态频率进行对比分析,结果表明：车内空腔的第一、二阶声学模态分别跟白车身的第四、十阶结构模态有很强的耦合。最后通过实车测试验证了声固耦合共振时低频轰鸣的存在。可以在关键部件增加板厚、顶盖和地板附加阻尼层、顶盖加加强筋等方式改变车身结构的局部模态来破坏车身结构模态和声腔模态的强耦合状态,降低车内的低频轰鸣声     

6830CR1型客车怠速振动问题分析及解决方法

对怠速状态下振动过大的客车进行了现场振动测试及锤击模态实验,得到整车的振动频率成分及固有特性。通过振动分析得出影响该客车振动的主要因素是发动机转动传到底盘大梁的振动,与怠速车速密切相关。并对其底盘进行结构仿真分析,经过与模态测试对比,最终确定客车振动是怠速的工作频率与车辆底盘固有频率的耦合问题,通过改变底盘局部结构合理消除共振耦合现象。     

发动机油底壳的辐射噪声分析及结构优化

油底壳表面辐射噪声占发动机总辐射噪声的24 %左右,已成为降低发动机噪声的重要制约因素。为了降低某油底壳的辐射噪声,通过有限元模型,计算其约束模态,找出油底壳的薄弱位置;进而施加由试验测得的激励,计算油底壳的表面振动加速度。在此基础上,采用边界元法对其进行辐射噪声总声功率级的计算;根据计算结果,对该油底壳进行结构优化,并预测结构优化后的辐射噪声水平。通过优化前后的对比表明：结构优化后约束模态频率有很大的提高,振型也有明显变化,总声功率级降低了1.83 dB (A)。     

高速船舱壁加筋板流固耦合振动分析

将结构有限元法和流体有限元法结合起来,根据Garlerkin法和Hamilton变分原理分别推导出离散的流体和结构的运动方程,用湿模态法求得流体附加质量矩阵,对高速船舱壁加筋板流固耦合系统进行了模态分析。并进行模态试验,研究不同水深时舱壁加筋板结构流固耦合振动模态,同时与有限元计算结果进行比较,从而揭示了该类结构流固耦合振动的动力特性,对舱壁加筋板结构的动力设计具有指导意义。     

6830CR1型客车怠速振动问题分析及解决方法

对怠速状态下振动过大的客车进行现场振动测试及锤击模态实验,得到整车的振动频率成分及固有特性。通过振动分析得出影响该客车振动的主要因素是发动机转动传到底盘大梁的振动,与怠速车速密切相关。并对其底盘进行结构仿真分析,经过与模态测试对比,最终确定客车振动是怠速的工作频率与车辆底盘固有频率的耦合问题,通过改变底盘局部结构合理消除共振耦合现象。     

旋转预应力条件下的叶片流固耦合模态分析

考虑了旋转预应力作用和流固耦合效应,对风机叶片系统进行动力学分析。首先是在静态条件下进行应力分析,获得预应力效应矩阵,并将外部载荷转化为结构的额外刚度,再建立在旋转预应力条件下流固耦合的叶片系统动力学方程。采用ANSYS有限元软件和流体力学Fluent软件,计算叶片系统的频率和模态并进行了分析。结果表明在旋转预应力与风机流场的流固耦合作用下,频率与模态有较为显著的改变。