自卸汽车铝合金车箱结构模态分析

有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段。为分析自卸汽车铝合金车箱的动态特性,建立了以板壳单元为基本单元的车箱有限元分析模型,应用HyperMesh有限元分析软件计算了该车箱在自由状态下的模态参数。建立了车箱模态试验系统,进行车箱模态试验,提取了模态参数。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和采用的分析方法是可行的。     

自卸汽车铝合金车箱结构模态分析

有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段.为分析自卸汽车铝合金车箱的动态特性,建立了以板壳单元为基本单元的车箱有限元分析模型,应用HyperMesh有限元分析软件计算了该车箱在自由状态下的模态参数.建立了车箱模态试验系统,进行车箱模态试验,提取了模态参数.计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和采用的分析方法是可行的.     

滚筒洗衣机机箱抗振结构特性研究

针对机箱减振提出抗振结构概念,设计并分析了不同减振结构减振性能。首先建立了不同抗振结构机箱的ANSYS模型并划分网格,通过兰索斯迭代法进行模态求解,得到前20阶计算模态参数,计算结果验证了抗振结构的抗振性能;其次,将机箱的有限元模型导入ADAMS中,建立起洗衣机刚柔耦合模型,同时建立了运动仿真分析机箱侧面振动与抗振结构参数关系;另外,为了验证模型的合理性,在实验室对实际机箱进行了测振试验,通过比较表明仿真结果与试验吻合较好。     

焊点密度对焊接板件模态影响的仿真分析

板件焊接中,焊点的密度决定了焊接后结构的静态和动态性能,而有限元模态分析是了解系统动态特性的方法之一。基于有限元方法,详细阐述了焊接板件有限元模型的建立方法以及模态分析方法。模态分析结果表明焊点密度对焊接板件模态频率、振型有一定影响,对板件焊接实际应用有一定的指导意义。     

基于遗传算法和神经网络的塔机结构动态优化设计

利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型,用于振动系统的快速重分析。首先对塔式起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

基于遗传算法和神经网络算法的吊车结构优化设计与实现

论文综合利用BP神经网络、遗传算法有限元法以及正交试验法对吊车结构系统进行优化研究。利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型。首先对吊车起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

滚筒洗衣机机箱有限元及试验模态分析

结合实验模态与有限元理论模态分析,对全自动滚筒洗衣机的机箱进行了动态特性研究.首先,在.Pro/Eingeer中建立机箱的三维实体模型;然后导入ANSYS中进行网格划分,得到其有限元模型;再采用兰索斯迭代法进行模态求解,得到前50阶计算模态参数.另外,用脉冲激励法在实验室对机箱进行模态实验,得到实验模态参数.通过比较理论模态与实验模态参数,表明结果吻合较好.基于对机箱固有特性的分析,对该滚筒洗衣机机箱振动特性的改善提供了一定的参考依据.     

对结构的动力特性分析的认识

工程实际应用中,因为在设计阶段没有深入分析研究产品的固有动力特性而导致产品系统设计失败或产品性能差的情况经常出现,为了设计出性能优越的产品,必须深入研究其动态性能,合理地进行结构的动态性能设计及修正,是设计中的一个重要环节。动力特性分析的基础是结构系统的模态理论分析。模态理论分析可以有多种方法,比如传递矩阵法或有限元分析方法等。MSC/Nastran有限元分析软件可以很好的进行结构系统的模态分析计算工作。在使用MSC/Nastran进行结构的模态分析时,由于各人的使用经验不同以及对复杂产品系统的模型简化的差异,使得使用所…     

基于灵敏度分析的刀形天线有限元模型修正

准确可靠的有限元模型是结构动态特性分析、设计改进的基础,文中利用模态试验得到的模态参数对某刀形天线进行有限元模型修正.首先建立天线结构的参数化模型,然后通过灵敏度分析选择合适的设计参数作为后续优化对象,利用计算与试验的模态频率之间的相对误差构造加权的优化目标函数,最后应用1阶优化方法修正结构的有限元模型.修正后有限元模型的模态频率最大相对误差降低至10%以内,模态置信度(MAC)均大于0.8.该修正模型可用于后续的动力学分析.     

电子机柜中印制电路板的模态分析及抗振设计

针对在机箱中因振动而损坏的印制电路板进行模态分析,通过ANSYS有限元软件建立印制板的有限元模型,计算出其模态参数。根据模态分析结果,从提高印制板的动刚度和固有频率出发,对该印制板进行抗振设计。     

机床整机系统振动特性分析

将现代振动测试手段和有限元模态分析技术相结合,对新研发的立式加工中心0540d整机系统进行振动特性分析。用有限元计算方法对新研发的产品整机进行动态性能预估,掌握机床加工区域的振型及系统的固有频率。在该数控机床生产安装完成后对整机进行振动模态测试,把实验得到的模态参数与有限元计算值进行对比验证。结果的对比分析表明,有限元模型的振型与实验基本一致,计算得到的固有频率与测试频率误差在16%之内。说明该有限元模型可以真实地反映实际动态特性的,同时也可以对研发的新产品进行动态特性预估分析。     

Vibration control of smart hull structure with optimally placed piezoelectric composite actuators

Active vibration control to suppress structural vibration of the smart hull structure was investigated based on optimized actuator configurations. Advanced anisotropic piezoelectric composite actuator, Macro-Fiber Composite (MFC), was used for the vibration control. Governing equations of motion of the smart hull structure including MFC actuators were obtained using the Donnell-Mushtari shell theory and Lagrange's equation. The Rayleigh-Ritz method was used to obtain the dynamic characteristics of the smart hull structure. Experimental modal tests were conducted to verify the proposed mathematical model. In order to achieve high control performance, optimal locations and directions of the MFC actuators were determined by genetic algorithm. Optimal control algorithm was then synthesized to suppress structural vibration of the proposed smart hull structure and experimentally implemented to the system. Active vibration control performances were evaluated under various modes excitations. Vibration tests revealed that optimal configurations of MFC actuators improved the control performance of the smart hull structure in case of the limited number of actuators available.     

安装中央制动器的变速器后壳改进设计与仿真

为了满足直接安装中央制动器的要求,对原有变速器后壳进行了结构改进设计,并利用有限元法校核了改进后的壳体静力学强度与刚度.通过模态仿真分析,比较了原方案与改进后方案的模态振动特性.分析结果表明,改进后的壳体能承受制动器制动力矩的作用而不会发生损坏,自由模态频率较原方案略有提高,约束模态频率远高于变速器受到的激振频率.该变速器后壳具有良好的静态、动态特性,满足实际使用需求.     

齿轮测量仪器的动态设计方法及其应用

为了解决目前齿轮量仪中由于动态性能不足而严重影响测量结果的稳定性、可靠性和精确性的问题,对齿轮测量仪器的动态设计方法展开研究,提出利用有限元分析与实验模态分析技术相结合的动态设计方法。首先,研究了动态分析的理论基础、有限元分析的基本步骤和实验模态分析的基本原理;接着,以某齿轮快速检测仪为例,对其进行了有限元分析与实验模态分析;然后,在该齿轮快速检测仪上进行测量实验,即采用不同精度的齿轮,在不同的速度下进行测试;最后,分析了测量实验中存在振动扰动以及测量过程中振动的变化情况。实验结果表明,有限元分析法可以在设计阶段有效的提高仪器的动态性能,从根本上提高仪器的动态性能指标。实验模态分析方法可以在仪器制造以后准确的获得仪器的实际动态性能指标,可以有效地进行最佳工作转速选择,进一步提升仪器的使用性能。通过测量实验,验证了有限元分析和实验模态分析的正确,为齿轮提高齿轮量仪的动态精度提供了一种方法,为量仪的合理使用提供了一条确实可行的途径。     

轴的横向振动动态特性设计

针对分级变速的传动轴,提出一种动态设计方法.采用有限元模型建立了轴的横向振动方程.以模态频率对结构尺寸的灵敏度为依据,对影响动态性能敏感的参数进行修改,使轴的前几阶或某几阶模态频率恰好处于预先指定的一组期望值上,得到多种修改方案.为了兼顾结构工艺性的要求,采用了优化方法,获得满足动态性能的最小修改量.该方法也可以用于其...     

新型蜗轮副的模态分析

动态性能对机构的合理性和可靠性影响很大。为了减小动态性能对机构的影响,需要研究振动来避免共振的产生。将建好的新型蜗轮副的三维模型导入到ANSYS中,采用有限元方法划分网格,施加约束,进行模态分析,得到蜗轮副的十阶固有频率和振型,为新型蜗轮副的结构设计提供了理论参考。     

Experimental and computational investigations of thermal modal parameters for a plate-structure under 1200 °C high temperature environment

When a hypersonic aircraft flies at a high Mach number, the plate-like attitude control structures, such as the wings and rudders, will be exposed to an extremely high-temperature environment. To obtain the thermal modal parameters of a structure that are difficult to measure, a high-temperature transient heating test system and a vibration test system were combined to establish a test system that can perform the thermal/vibration test at 1200 °C. Infrared radiation heating was employed to generate a controlled time-varying high-temperature environment, and an exciter was used to exert vibration excitation on the free end of the cantilever rectangular plate. A self-developed extension configuration of a high-temperature-resistant ceramic pole was used to transfer the vibration signals of the structure to a non-high temperature zone, and the acceleration sensors were applied to identify the vibration signals. The test data were analyzed using a time-frequency joint analysis technique, and next, the key vibration characteristic parameters of structure in a thermal-vibration coupled environment up to 1200 °C (e.g., the modal frequency and modal vibration shape) were experimentally obtained. In addition, the numerical simulation on the thermal modal characteristics of a rectangular plate was performed. The calculated results coincide favorably with the test results, verifying the credibility and effectiveness of the experimental methods. The research results can provide an important basis for the dynamic performance analysis and safety design of structure under high-temperature thermal-vibration conditions for hypersonic flight vehicles.     

环形天线结构的振动主动控制

环形天线是一种大型、柔性、低阻尼、低模态频率的空间结构,它在太空中受到外界干扰后振动响应较大。针对此问题,提出了一种采用音圈电机-凯夫拉纤维的振动主动控制新方式,根据环形天线的结构特点及音圈电机的动力学特性建立了含作动器的振动主动控制系统模型,并结合比例-微分(proportion-differentiation,简称PD)控制、模糊控制、模糊PD杂交控制算法分别研究了环形天线结构的前2阶振动控制性能。研究结果表明,采用音圈电机-凯夫拉纤维的振动主动控制新方式可以显著抑制环形天线前2阶的大幅值振动响应,模糊控制的效果明显优于PD控制,且模糊PD杂交控制算法进一步提高了天线平衡位置处的振动控制精度。     

Toolpath dependent chatter suppression in multi-axis milling of hollow fan blades with ball-end cutter

Aiming at the issue of toolpath dependent machining vibration in multi-axis milling of hollow fan blades, this paper presents an optimal selection method of cutting parameters based on single-line toolpath to suppress cutting chatter. Firstly, the impact of hollow structure on the blade structural modal was analyzed by using the modal analysis method. And the unstable regions of hollow blade surface have been predicted, which were prone to induce machining deformation and vibration. Secondly, the relationship between the hollow structure and the dynamic characteristics was revealed by analyzing the dynamic responses to the different cutting positions of blade surface. Thirdly, the optimization of cutting parameters based on single-line toolpath was proposed by establishing the 3D stability lobe diagram. Finally, the feasibility and effectiveness about the analysis of dynamic characteristics and the suppression method of cutting chatter were verified by a milling experiment of hollow blade.     

刹车盘对双定子风力发电机主轴振动的影响

作为双定子风力发电机的关键部件,主轴的振动特性直接关系到机组的工作性能。为获得发电机主轴的振动特性,从转子动力学理论出发,应用有限元软件ANSYS对两种结构主轴进行了模态分析,研究了两种结构主轴的固有频率和振型、及振动的特点。分析得到：刹车盘对主轴结构的第一阶固有频率影响不大,但是对主轴结构的振型有较大影响,为发电机主轴及整体结构的设计提供了理论依据。