矿用直线振动筛结构故障分析

针对煤矿选煤厂直线振动筛工作过程中出现的结构故障问题,采用有限元仿真与现场测试结合的方法对振动筛出现故障的原因进行了分析研究。介绍了振动筛的主要结构及常见故障,并以某矿选煤厂发生大梁断裂的振动筛为例,对该振动筛进行三维建模和有限元模态分析,分析结果表明:随着模态阶次的增加,振型的变化逐渐由移动转为结构本身的扭曲变形。在该振动筛空载工作状态下,选用本质安全型便携式测振记录仪进行振动测试并处理测试信号,得到该振动筛的工作频率。结合模态分析结果和实际测试结果,判断出空载时频繁运行振动筛是造成其大梁断裂的主要原因。根据故障原因给出维护建议:应当尽量避免振动筛在空载或物料较少的状态下长时间运行;在振动筛投入使用前,应预先了解振动筛的工作状态及可能存在的薄弱环节,尽可能避免结构故障,保证振动筛可靠运行。     

盘式制动系统模态实验探究

本文研究盘式制动系统模态特性,通过实验测试和有限元分析得到制动盘自由和耦合振动模态,验证对称结构振动的正弦和余弦模态假设,提供环形梁简化模型的分析依据,比较摩擦块与制动盘耦合振动和制动盘自由振动的异同.动态测试得到耦合系统的位移响应.     

变频器机柜振动特性有限元分析和试验验证

根据电子设备结构振动试验标准的要求,利用ANSYS建立变频器机柜的有限元模型,获得结构的模态频率和冲击载荷下的结构响应,并与试验结果对比,验证变频器机柜有限元模型的可靠性。分析变频器机柜的振动特性,结果表明：变频器机柜顶部减振器安装位置受到的冲击能量较大,机柜内部的冲击能量较小,机柜内设备可得到有效防护。     

盘式制动系统模态实验探究

本文研究盘式制动系统模态特性，通过实验测试和有限元分析得到制动盘自由和耦合振动模态，验证对称结构振动的正弦和余弦模态假设，提供环形梁简化模型的分析依据，比较摩擦块与制动盘耦合振动和制动盘自由振动的异同。动态测试得到耦合系统的位移响应。     

MEMS矢量水听器减振结构的设计与研究

在MEMS矢量水听器现有结构的基础上,设计出一种新型减振结构,期望利用该封装结构衰减水听器工作时安装平台的振动噪声,削弱安装平台振动对水听器测量精度的影响,提高水听器的抗噪能力。结合理论分析确定减振材料并采用有限元软件进行仿真,对矢量水听器先后采用原有封装结构和减振封装结构进行封装,并通过振动台实验和驻波桶灵敏度测试。测试结果表明：该结构可有效实现对MEMS矢量水听器干扰信号的衰减,同时基本不影响水听器的接收灵敏度。     

两种结构MEMS磁场传感器的研究

研究了两种结构的谐振式磁场传感器,检测在磁场作用下梁的振动幅度,来实现磁场的测量。首先介绍了传感器的工作原理,并用振动理论对传感器的受力及响应进行了分析,接着用有限元软件建立结构模型,对振动幅度进行了仿真。该MEMS磁场传感器采用标准的CMOS工艺加上后处理来实现。最后用多普勒仪对传感器的振动幅度进行测试,实验结果与理论分析一致,并对两种传感器性能进行比较。所研究的两种传感器结构简单,测试方便,可用于对mT级的磁场进行测试。     

高速列车复合材料地板振动性能分析

为分析不同复合材料高速列车地板减振性能的差异,对其进行力学性能测试,分别采用多层叠混合模型及单层模型计算复合结构材料的等效参数并验证.建立包含内装地板的高速列车车体有限元模型;基于实车线路测试结果,以车体底架振动加速度信号作为地板瞬态响应激励,计算复合地板材料结构的瞬态振动响应及振动传递率,得到不同复合材料地板的振动特性.研究结果表明：桦木芯材优于桤木芯材;外层面板厚度的增加使得地板的减振性能增强,但过大会导致减振性能下降;不锈钢面板比铝合金面板地板结构固有频率低且质量较大,不利于车体轻量化设计.     

复合材料结构水下振动噪声仿真研究

开展复合材料夹芯板的损耗特性测试试验,获得了复合材料夹芯板结构内损耗因子,并以此作为数值计算的基础参数输入;采用声固耦合有限元分析法,对水下航行器上层建筑采用复合材料夹芯板后的振动声辐射特性进行分析;探索了壳板厚度参数对水下航行器上层建筑振动声辐射特性的影响规律,提出了复合材料上层建筑结构声学优化设计方案,旨在为上层建筑结构声学设计提供参考.     

某型导弹行军状态起竖臂结构可靠性分析

研究运输状态下路面等随机振动因素对发射装置结构可靠性的影响,为发射装置的设计与结构优化提供参考。分析了行军状态路面振动的特点,据此建立了弹架系统的四自由度离散模型,对模型系统的响应谱密度进行了理论推导;对某型导弹发射装置中的起竖臂建立有限元模型,进行有限元形变和应力分析;根据有限元结果,分析了起竖臂在行军状态下刚、强度...     

MEMS陀螺振动特性试验技术

对于MEMS振动陀螺来说,找到一个快速有效的方法来评估其结构参数是非常重要的,比如谐振频率和阻尼系数,应根据微机械陀螺设计和制作的不同阶段,从测试精度、测试速度和试验方便程度等方面考虑,采用不同的方法进行动态试验。本文给出了一种能够判断MEMS器件振动特性的可靠的电测试系统,并通过分析和实验比较了几种微机械陀螺振动系统传递函数的快速测定方法,分析讨论了微机械陀螺振动系统测试方法和数据处理等问题。     

卫星结构板优化设计

利用MSC Patran对某板式卫星结构进行有限元建模,采用MSC Nastran对卫星进行模态分析,获取整星结构的模态参数,并与试验结果进行比对,验证有限元模型的正确性和准确度。在满足结构强度和刚度的约束条件下,对安装有效载荷单机的关键底板进行刚度和强度优化设计。优化前后结构的有限元仿真分析表明：优化设计可有效抑制载荷单机处的振动位移响应。     

瑞利阻尼在Abaqus中的实现

为充分体现结构阻尼对结构振动响应的影响,在结构动力响应有限元分析中加入经典的瑞利阻尼,并在Abaqus中进行匀质梁的弯曲和轴向简谐振动分析,然后与结构动力学理论解进行对比,研究瑞利阻尼在Abaqus中的实现方法。结果表明：有限元动力响应分析结果与理论结果吻合良好,该方法可以准确实现在Abaqus中添加瑞利阻尼。     

重载货车铝合金托盘弧焊结构强度及振动特性分析

为检验重载货车轻量化铝合金托盘的结构安全,通过工艺试验确定6061-T6铝合金弧焊接头的拉伸力学性能和断口特征,基于名义应力方法确定2种铝合金托盘结构的设计强度,采用线性振动理论和有限元法开展结构振动特性分析.计算结果表明:6061-T6铝合金弧焊接头发生严重软化现象,但2种铝合金托盘结构的安全系数分别为3.6和3.9,满足设计要求;2种托盘结构的低阶振型均为底梁的垂向弯曲振型,加装支撑焊接结构托盘的2阶固有频率略高于原始焊接方式,在重载货车行驶的正常振动频率下二者均不会发生共振.     

基于Patran和MSC Nastran的压电智能桁架结构振动模态分析

用Patran和MSC Nastran分析压电智能桁架结构振动模态,验证基于有限元法建立的智能桁架结构机电耦合动力学模型的正确性和有效性.结果表明：采用Patran和MSC Nastran针对2种典型压电智能桁架结构开展振动模态分析的结果,与采用基于有限元法建立的数学模型计算得到的模态频率及实验测试模态频率近似相等,验证基于有限元法模型的正确性和有效性,为开展主动振动控制器的设计提供模型和技术支持.     

An effective method and its application in assembling the structural stiffness matrix in material-nonlinear finite element analysis

A very effective technique for assembling the structural stiffness matrix in material-nonlinear finite element analysis is presented. Its application to the stable crack growth analysis is described in detail. A finite element analysis of the process of slow crack growth for a center-cracked specimen subjected to monotonically and slowly increased load until the point of fast fracture is reached is made by means of a material-nonlinear and quasi-three-dimensional finite element program developed by the technique, as an example to illustrate that the technique has been successfully applied to a practical problem.     

基于有限元的太阳翼驱动机构结构强度分析验证

为研究空间驱动机构在力学和热学环境下的结构强度,提出一种强度分析验证方法。以太阳翼驱动机构为例,在随机振动载荷和热载荷作用下,研究机构强度设计是否满足要求。利用HyperWorks和Abaqus构建有限元模型,借助振动扫频试验数据完成模型的有效性验证,开展随机振动分析和热学分析,并对分析结果进行合理性判断。结果表明：应力强度最大值均在安全设计裕度内,太阳翼驱动机构结构强度满足设计要求。该验证方法可有效指导产品设计、降低研制费用和缩短研制周期。     

基于有限元模拟的薄膜热流计冲击振动分析

实现发动机热端部件热流的精准监测对于发动机的冷却设计和可靠性提高具有重要意义,而薄膜热流计具有结构简单、不影响被测件气动外形以及对流场干扰小等特点。针对航空发动机在运行时产生的高振动及高冲击载荷下的薄膜热流计结构可靠性问题,采用有限元方法,建立薄膜热流计的有限元模型,分析了冲击以及随机振动对热流计结构可靠性的影响,并且提出了优化建议。优化后的热流计的最大位移及最大应力都明显减少,结构的可靠性明显提升,冲击振动测试以及划痕测试的结果也验证了薄膜热流计结构的合理性。     

脉冲等离子体推进系统模态分析和试验验证

利用HyperMesh建立脉冲等离子体推进系统的网格模型,应用Abaqus完成模态分析,采用力锤法进行模态试验,得到脉冲等离子体推进系统的模态和振型。有限元分析和试验测试数据的对比结果表明,脉冲等离子体推进系统有限元模型的模态与实际产品的模态误差在2%以内。分析结果验证推进系统有限元模型的合理性,可为后续正弦振动、随机振动和冲击谱响应分析的正确性提供保障。