翼下吊架结构设计与强度分析方法研究

翼下吊架是大型飞机发动机与机翼的连接部件,用于传递发动机的载荷,隔离发动机的振动。现选定超静定的结构形式,参考已有的吊架结构,设计并建立后传扭的吊架结构有限元参数化模型。为保证吊架结构的安全性,参考CCAR-25相关规定,在极限静载荷和动态冲击载荷条件下,分析了吊架的强度特性,并建立了一种针对吊架结构的强度分析方法,最后对方法可行性进行了验证。     

基于ANSYS三七播种机机架的模态及谐响应分析

三七对精密播种要求很高,三七播种机在播种过程中出现的振动情况会影响播种质量。为了解三七播种机工作过程中机架的振动情况,需对机架进行振动学分析。利用SolidWork建立三七播种机机架三维模型,采用ANSYS对机架进行模态分析,得到机架前几阶固有频率和振型云图;在模态分析基础上,对机架进行谐响应分析,结合三七播种实际情况及振型云图找出重要节点,绘制重要节点沿各方向的位移—频率曲线。为机架后续的优化改进及动力装置的选取与使用提供理论依据。     

一种小型二冲程汽油机曲轴箱有限元动态特性分析

采用大型三维软件Solid Works建立发动机曲轴箱,基于ANSYS Workbench对曲轴箱进行模态分析和谐响应分析。自由模态分析中,得出了发动机曲轴箱前6阶固有频率及振型云图,曲轴箱的最低阶模态频率1709.8 Hz与发动机转子频率125 Hz不相等,故不会发生共振;对曲轴箱谐响应分析中,确定对被测面出现最大应力和最大位移时的频率为1 950 Hz,找出曲轴箱正常工作状态下结构振动剧烈的区域,为曲轴箱的测试分析和结构优化提供了理论依据,为研究曲轴箱的减震降噪技术提供了新思路和新方法。     

基于ANSYS的数控车床结构分析及研究

以CAK4085dj型卧式数控车床为研究对象。利用ANSYS软件建立有限元模型,并对车床结构进行静力分析与模态分析。通过静力分析得到了车床结构的位移云图和应力云图,通过模态分析得到车床结构的前6阶固有频率和振型。根据仿真分析的结果可以进一步了解车床的静力特性及各阶振动模态的特点,为CAK4085dj型卧式数控车床结构的改进提供理论依据。     

考虑齿轮传动影响的高速动车组电机吊架载荷及动应力研究

针对CRH3型高速动车组电机吊架焊接结构,结合有限元法和刚柔耦合多体动力学法建立考虑齿轮传动系统的啮合振动的高速列车动车整车动力学模型,仿真计算得到电机吊架在列车加速和匀速运行工况下的动载荷;利用准静态应力法计算两种工况下电机吊架上危险节点的动应力,通过对比吊架上危险节点动应力的模拟计算结果和线路实测结果研究齿轮传动系统的啮合振动对车辆运行中电机吊架所受载荷及其上危险位置动应力的影响。结果表明:在齿轮传动系统啮合振动的影响下,电机吊架的动载荷及其结构危险节点的动应力显著增大,垂向振动加剧,而且动应力仿真结果与线路实测结果更接近。因此,在对高速列车结构件进行动应力仿真时,为了更准确地仿真结构振动对动应力仿真结果的影响,应该在结构件弹性化的基础上,同时考虑齿轮传动系统啮合振动的影响。     

某机载数据终端随机振动及疲劳分析

机载数据终端是飞机测控系统的重要组成部分,飞机飞行过程中产生的随机振动是使其结构失效的主要因素。为了提高机载数据终端的可靠性,基于ANSYS Workbench软件平台对某机载数据终端进行模态分析、随机振动分析和疲劳计算,获得了机载数据终端在随机振动下的变形云图和应力分布云图,并根据仿真结果对结构进行优化。经设计改进后的机载数据终端顺利通过振动试验并交付使用,说明了仿真结果的合理性,也为进一步的结构优化和新设计提供了参考。     

风冷式变压器油箱模态及谐响应的分析

风冷式变压器油箱上的风扇高速转动时会对变压器油箱产生简谐激励力,迫使变压器油箱产生简谐振动。为了解风扇工作过程中对变压器油箱的振动情况,需对变压器油箱进行振动学分析。利用SolidWork建立风冷式变压器油箱三维模型,采用ANSYS对油箱进行模态分析,得到油箱前几阶固有频率和振型云图;在模态分析基础上,对油箱进行谐响应分析,绘制出重要节点沿各方向的位移—频率曲线。为油箱后续的优化改进及风扇的选取与使用提供理论依据。     

飞机主动侧杆机架振动特性分析与结构优化

侧杆机架是飞机侧杆操纵装置的重要组件,振动疲劳是其结构失效的主要因素。为提高侧杆机架的抗振性和稳定性,并减轻重量,利用有限元分析方法对某型电传飞机主动式侧杆机架进行了模态分析和随机振动的加速度功率谱密度模拟分析。首先运用三维软件CATIA建立侧杆机架CAD模型;其次通过工程分析软件ANSYS Workbench对其进行了振动模态与随机振动分析,获得了侧杆机架不同阶数的固有频率、振型以及振动应力分布云图;最后对其进行拓扑优化分析,得到了机架的最佳重量。实现了机架在满足振动特性要求前提下结构优化和减轻重量,可为下一步的改进设计与试验研究提供支撑。     

双面绿篱修剪装置有限元分析与优化设计

建立了该装置的三维几何模型,HyperWorks有限元模型。运用HyperWorks软件对绿篱修剪装置进行多种工况下的有限元静态分析和自由模态下的振动分析,得到位移和应力云图,以及各阶模态下的振幅、频率和振型,验证设计的合理性。根据有限元分析结果,对绿篱修剪装置进行尺寸优化,并对优化后的修剪装置进行验证分析。结果表明:在满足强度、刚度指标且不发生共振的前提下,绿篱修剪装置减重11.6%,实现了轻量化设计。     

基于ANSYS Workbench的某型航空发动机吊挂结构有限元分析

吊挂结构的强度决定了航空发动机工作过程的可靠性和稳定性。使用ANSYS Workbench软件对吊挂结构进行静力分析、模态分析和疲劳分析。静力状态下,吊挂结构的形变较小。吊挂结构的前6阶振型模态分析显示,第6个节点时结构有明显弯曲扭转变形,第1~6节点的固有频率都避开了发动机的工作频率。疲劳分析结果显示了吊挂结构在循坏载荷下的疲劳寿命云图,安全系数和疲劳敏感特性曲线,当载荷变化幅度在57.5%~87.5%时,结构的寿命快速下降。有限元分析结果得到吊挂结构在不同工况下的受力及变形情况,为发动机的性能试验提供了理论指导。     

基于ANSYS的机翼模型的模态分析

介绍了如何利用ANSYS软件建立飞机机翼的有限元模型。应用ANSYS软件对机翼进行特定约束条件下的振动模态分析,得到了机翼的各阶固有频率及相应的变形云图,为机翼在高空飞行时的设计和改进提供了依据。     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

基于有限元法的滑动轴承座静动态特性分析

为更好地设计滑动轴承座,避免滑动轴承合金层在交变应力下的磨损与振动问题,运用Pro/E软件建立了滑动轴承座的三维实体模型,导入ANSYS中,通过有限元方法对结构进行静态分析,得出应力云图、位移云图;通过模态分析,得出结构的固有频率和五阶振型,并根据分析结果提出一种改进措施,对改进前后的结构进行分析对比,改进方案具有更好的静、动态特性。     

大型客机风车不平衡振动载荷传递特性研究

依据真实客机的结构动力特性,建立"吊架—机翼—机身"动力学有限元模型;基于实验台测得发动机风车不平衡振动载荷谱,分析风车不平衡振动通过吊架向机翼及机身结构传递的载荷特性。结果表明,风车不平衡振动主要由低压压气机转子产生,飞机机身隔框振动具有明显的离散特性。     

张紧器主框架动态特性分析

以船用张紧器主框架为研究对象,采用有限元模态分析的方法,对主框架受力模型进行分析.得出主框架在张紧器最大工况下的位移及应力云图,并根据分析结果对主框架结构进行优化,使主框架满足张紧器的使用要求.     

一种小型二冲程汽油发动机的动态特性分析

针对传统小型二冲程汽油机的振动与噪声问题,采用Solid Works建立发动机三维实体模型,基于ANSYS Workbench对发动机整机进行模态分析,给出发动机前4阶固有频率及振型云图,并辅助以实验模态进行验证。结果表明,发动机最低阶模态频率447.1Hz高于额定运行工频125Hz,系统不会发生结构共振,为预知结构设计的薄弱环节与减振降噪设计提供参考依据。     

某航空发动机扭振减振器失效机理分析

为了探究某航空发动机曲轴扭振减振器的失效机理,采用有限元法对该发动机轴系进行了模态分析,并进行了试验验证;基于轴系扭纵耦合振动理论和谐响应分析计算了该轴系的轴向振动位移幅值;在此基础上对扭振减振器进行了失效分析。研究结果表明,因该航空发动机经常工作在过渡工况,引起轴系扭转共振和扭纵耦合振动,使得轴系轴向位移较大,轴系产生的轴向力是造成该扭振减振器失效的最主要原因。     

发动机连接螺栓的裂纹故障测试与仿真分析

针对某特种车辆发动机连接螺栓出现裂纹的原因分析问题,通过车辆发动机试车获得了工作状态下该连接螺栓的轴向应变和两端振动加速度数据。建立了该连接螺栓的有限元模型并通过模态试验进行了模型修正。将应变和振动加速度转变为力和位移载荷施加到有限元模型中,求解该连接螺栓的瞬态响应并对计算结果进行了分析。最终通过计算的应力和位移结果以及断口形貌观察分析得到了连接螺栓出现裂纹的原因。该思路和方法可以应用到类似的故障分析中。     

测井车副大梁结构优化方案设计与研究

测井车在复杂路况下行驶时对其副大梁结构的可靠性要求较高,为此,对测井车副大梁结构进行优化设计。利用UG对测井车副大梁与原车底盘进行整体三维建模,借助ANSYS有限元分析软件对其优化前后的结构进行力学分析,并对仿真结果进行对比分析。通过对仿真结果中节点位移云图、节点应力强度云图的观察得到:优化后的节点最大位移较优化前减小了2%;优化后的节点最大应力强度较优化前减小了14.7%;优化后的集中应力值较优化前有明显下降。研究结果表明:测井车副大梁结构的优化方案是可行的。     

多自由度系统在脉冲激励下的模态与模态能量

本文研究了多自由度系统在脉冲激励下的响应、位移模态及模态能量的分布，从理论上分析了高阶模态对结构振动影响的问题，从而说明了高阶模态对结构振动位移的贡献随着模态阶数的上升而逐步减小这一事实。并提出在以位移模态为基础和以应变模态为基础的研究问题中应分别予以考虑。