柴油机体结构有限元模态分析和模态测试

为了解决某科研项目问题,需要利用有限元分析软件ANSYS对某柴油发动机机体结构建立有限元模型,并进行自由模态分析计算,从而得到该机体结构的低阶振动模态频率与模态振型。在得到有限元模型后需要对该机体结构进行模态试验测试加以对比验证。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的合理性,为该类型发动机机体结构设计与优化提供了参考依据。     

三轴飞行仿真转台结构有限元分析

通过建立三轴转台的有限元模型,对其进行了结构刚度、模态分析和结构优化设计。通过改善台体机械结构,来满足结构刚度的要求;利用有限元模态分析,合理安排谐振点,同时利用优化方法,采用混合罚函数法,转化为无约束优化问题,再采用Powell法求解出外框的目标尺寸。通过上述分析计算,使台体结构更加合理,同时也说明了在三轴转台机械系统设计中有限元的重要性。     

控制力矩陀螺的框架结构工程分析

以控制力矩陀螺的框架结构为研究对象,利用ANSYS有限元软件分析其结构刚度和振动模态等力学特性,得到其在大载荷作用下的应力、应变分布情况和多阶模态,并依据分析结果对框架结构进行了优化设计,以满足整个控制力矩陀螺系统的结构刚度和控制精度要求。有限元分析的结果表明通过优化设计可以使框架的结构刚度显著提高,同时使其动态特性也得到了有效改善,从而验证了在结构设计中进行工程分析的必要性和合理性,为相关的框架系统设计提供理论依据。     

二轴转台外框的结构设计及有限元分析

将在SolidWorks环境下建立的二轴跟踪转台框架的三维模型导入ANSYS有限元分析软件中,建立了二轴转台框架的有限元模型,通过对转台进行静力学计算得到转台外框的变形情况;再进行动态分析计算,得到了相应的振动频率、振幅和振型云图。分析结果验证了二轴跟踪转台机械结构设计能够满足精度的要求。     

精密卧式加工中心转台的模态与可靠性分析

卧式加工中心转台是加工中心的关键部件之一,其可靠性直接影响加工中心的性能。对某机床厂研发的THM46100卧式加工中心的转台进行有限元模态分析与模态试验。通过对其固有频率的试验值与计算值进行误差分析和相关性分析,验证建立的有限元模型的准确性。对准确的有限元模型进行结构分析,并将结果导入到疲劳分析软件进行转台的疲劳寿命分析,利用疲劳分析的结果对转台的可靠度进行计算。此方法对加工中心转台的结构优化及可靠性分析具有一定的指导意义。     

大型五轴仿真转台的总体机械结构设计与分析

根据机载目标探测系统的地面试验和性能评价需要,开展了大型五轴转台的总体机械结构设计,并利用Inventor软件进行三维实体建模。针对该转台机械结构尺寸大、载荷重、精度要求高的特点,利用有限元分析软件,建立了转台框架结构的有限元模型,并进行了静力计算、模态分析。在分析计算的基础上,对台体关键的支撑轴系、框架结构进行了优化,使其全面达到了10量级的总体结构精度要求,模态特性的改善也为宽频带伺服系统的实现提供了基础保证。     

某作动类产品振动夹具设计与仿真分析

振动夹具的作用是将振动台的能量不失真地传递给产品，目前的振动夹具设计只考虑复合重心原则，对夹具的刚度没有进行估算，导致夹具实物制造出来刚度不足，传递性差。为了验证夹具结构设计的合理性，运用ANSYS有限元法对振动夹具进行模态分析及随机振动分析，得到了夹具的固有频率、振型及各安装点的传递特性，依据分析结果对夹具进行综合评判，通过振动试验获得试验模态参数并与有限元模态进行对比，结果显示，仿真分析与试验结果基本一致，夹具结构设计可靠，满足振动试验要求。     

三轴转台结构静动态特性分析

根据对三轴转台机械结构特点,并考虑计算速度和准确度,对转台各结构部件进行了合理的简化和等效处理.采用有限元分析软件ANSYS建立了转台的有限元模型,对转台进行了静力计算和模态分析.结果表明,三轴转台的结构设计满足指标要求.     

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.     

某纯电动城市物流车电池箱模态分析优化及试验验证

针对某型纯电动城市物流车电池箱在行驶中发生振动问题,采用有限元模态及试验模态分析,得到其模态频率与振型;并通过比较有限元模态与试验模态分析结果,验证电池箱有限元模型的可靠性。基于试验模态分析结果确定电池箱优化区域以及优化目标。利用有限元法对优化前后的电池箱模态进行对比分析,结果证明优化后电池箱模态频率得到普遍提升。对电池箱结构设计具有一定的参考价值。     

轻型客车车身刚度灵敏度分析及优化

建立某国产轻型客车车身刚度有限元分析模型，确定有限元模型的边界条件及分析载荷，并对有限元模型进行试验验证。利用ANSYS软件就该车的车身骨架及车架各部件对车身弯曲刚度和扭转刚度的灵敏度进行分析，根据灵敏度分析结果选择设计变量，以车身的总质量和车身构件的最大应力为状态为量，以车身弯曲刚度和车身扭转刚度为目标函数，对该车的车身刚度和车身扭转刚度进行优化。     

以刚度为目标的微位移放大模块闭环设计方法

目前全柔性机构的设计一般需要根据经验先估算机构的结构尺寸,再对机构的刚度进行研究。如果刚度不能满足要求,需要再次根据经验调整机构的结构参数。这种设计方法缺乏系统的理论依据,因此以刚度为目标的机构设计存在很大的盲目性且难以实际应用。以一种微位移放大模块为研究对象,提出一种基于刚度目标的闭环设计方法。通过伪刚体模型法建立微位移放大模块的简化刚度模型,根据柔性机构中各个柔性单元之间的几何关系和应变能分布关系确定各柔性单元的刚度性能,并进一步确定微位移放大模块的各结构尺寸。同时开发微位移放大模块刚度的参数化有限元分析程序,基于软件分析结果和机构参数与刚度的关系模型,可以根据精度要求对机构参数进行修正,实现了以刚度为目标的机构参数的闭环设计。     

基于梁单元的车身结构性能快速评估系统的开发

采用模板的方法构建了参数化的白车身概念设计线框模型,基于梁单元建立了柔性的车身结构有限元分析模型;建立了基于真实截面形状的参数化车身梁截面库,可直接计算截面的特性参数;实现了单元接头实现了对接头参数化精细模拟,提高了车身结构有限元模型的仿真分析精度;最后以实例的形式给出了该模型和详细车身结构模型的结构仿真分析的结果对比,结果表明采用梁单元模型构建车身结构符合车身设计初期的精度要求,并具有结构简单、计算速度快、易实现参数化等优点,适合在车身设计概念阶段快速评估车身的结构性能。     

电磁轴承中电磁场的有限元分析

在分析以往电磁轴承结构设计及计算方法的基础上 ,论述了电磁轴承电磁场的有限元分析方法 ,建立了电磁轴承的有限元模型 ,编制了电磁轴承电磁场有限元分析软件 ,实现了可视化 ,并给出了实例分析结果     

汽车车架的优化设计方法

有限元分析已经成为汽车结构设计中的一项重要技术,现利用有限元的方法对边梁式客车的车架进行结构优化分析,用有限元法进行静态分析的同时,进行模态分析。考虑汽车运行的主要工况所受到的不同冲击载荷。通过综合各种车况的优化数据最后进行优化分析。确定最终的优化方案。     

高刚重比天线结构刚强度优化设计与分析

天线的发射和接收性能取决于反射面的形面精度,而结构刚强度是决定天线反射面形面精度的主要指标,因此对天线结构进行优化设计非常必要。文中提出了一种具有高刚重比的车载天线结构,采用ANSYS有限元分析软件对天线自重、抗风载荷和振动载荷性能进行了力学仿真分析。仿真结果表明,井形背架结构和桁架形背架结构均可为反射面提供高刚度的结构支撑,桁架形背架结构在强度方面优于井形背架结构,其最大应力值比井形背架结构的最大应力值小43.8 MPa,从而验证了该高刚重比车载天线结构优化设计的合理性和可靠性,可为同类型天线的设计提供理论支撑。     

CL250T摩托车车架动态特性的试验模态分析

运用模态分析技术对CL250T摩托车车架的动态特性进行了试验模态分析,获得了车架振动模态参数和振型、固有频率及模态阻尼比,由此验证了车架结构设计的合理性.该试验方法可用于车架的结构分析中有限元模型的检验,是对摩托车复杂结构的试验分析的有利手段.     

汽车车身结构刚度与模态分析及结构改进方法研究

基于有限元分析方法,对车身结构的弯曲刚度、扭转刚度和低阶模态进行研究;建立某轿车的有限元模型,根据其刚度、模态分析结果和该车身的受力特点,通过调整关键结构件的厚度参数以及修改主要接头的连接关系和截面形状,成功地使车身刚度和模态性能达到设计要求.     

中子应力谱仪样品承重台回转支承载荷分析

针对中子应力谱仪样品承重台(简称“中子谱仪样品台”)旋转运动机构用三排圆柱滚子回转支承的特殊结构和受载情况,基于Hertz理论,实现了力学分析模型的建立和求解,在此基础上通过有限元法分析了中子谱仪样品台极限工况下滚子与滚道之间的接触特性,然后分析了轴向载荷、径向载荷、滚子数量对回转支承刚度的影响。研究结果表明：在中子谱仪样品台极限工况下,上排滚子与滚道的接触区域等效应力最大,为76.98MPa,外圈滚道的最大等效应力为14.82MPa,内圈滚道最大等效应力为11.26MPa;刚度分别随轴向载荷、径向载荷和滚子数目的增大而增大,且均成非线性关系,当轴向载荷增至1200kN、径向载荷增至300kN时,轴向刚度和径向刚度增长趋势明显减慢,当上排与下排滚子数量增至170时,轴向刚度的增大趋势明显加快。研究结果为中子谱仪样品台旋转运动机构的设计提供了参考。     

某机载雷达天线框架结构的有限元分析

天线框架是天线的安装平台和精度基准,其结构刚度与强度直接关系到机载雷达的性能。文中以某机载雷达天线框架结构为研究对象,建立了完整的有限元仿真模型,进行了模态分析,给出了结构的前6 阶固有频率及振型,完成了该结构在加速度过载下的准静态分析及随机振动的响应分析,得到了相应的变形和应力值,并计算了相应的安全裕度。结果表明,该机载雷达天线框架具有较高的基频和较好的刚强度,结构设计满足机载产品抗力学环境设计要求。