基于传递矩阵法和有限元法的转子动力学分析

在工业中对转子的动力学分析尤为重要,文章介绍了计算转子固有频率的传递矩阵法和有限元法,借助MATLAB软件和NASTRAN软件分别运用以上两种方法对简单的转子模型的固有频率和振型进行分析计算,从而指导这两种方法在转子设计工程上的应用.     

基于传递矩阵法的磁悬浮轴承转子的动力学分析

转子是磁悬浮轴承系统旋转机械的核心部件,其性能与系统稳定性及各项技术指标紧密相连。提升转子动态性能已成为当务之急。以磁悬浮开关磁阻电机的磁轴承转子为例,通过普劳尔传递矩阵法和MATLAB强大的绘图功能分别就柔性、刚性两种不同状态下的支承,计算出了该轴系的固有频率及临界转速,并得到了相应的主振型图。     

改进传递矩阵法计算转子系统不平衡响应和灵敏度

提出了一种基于传递矩阵和参数匹配相融合的改进传递矩阵方法。新方法将转子系统分成多个子系统 ,对各子系统建立传递矩阵模型 ,然后利用各子系统在结合面处参数匹配条件建立系统不平衡响应求解方程。这种方法克服了传统传递矩阵方法的缺点 ,并且可以非常方便地用来分析多跨或多转子系统振动特性。给出了不平衡响应灵敏度的计算方法。     

基于多体传递矩阵法的重型龙门机床-混凝土基础系统动力学模型

针对重型龙门机床混凝土基础严重影响整机动态特性的情况,采用多体传递矩阵法建立了重型龙门机床-混凝土基础系统动力学模型,考虑了结合面及弹性体元件的影响,分别建立了结合面及弹性体传递矩阵,通过制作不同粗糙度接触表面、应用不同型号螺栓及预紧力的法向、切向实验试件,采用静载实验方法获取了大面压的结合面参数,并植入到结合面传递矩阵中,最后通过与现场实验的对比,验证了该模型的正确性,为机床与混凝土基础的设计提供了理论依据。     

基于传递矩阵法的风力发电机组整机模态分析

在风力发电机组的结构动力学设计中,整机自振频率和振型是重要的设计参数。作者根据风力发电机组结构特点将其简化为带扭转变形的无质量梁单元和集中质量惯量单元的有序组合,并根据单元受力特点建立了梁单元和集中质量惯量单元的传递矩阵。以叶尖为输入,塔架底部为输出,根据多体系统传递矩阵模型构建原理,建立了风力发电机组整机传递矩阵模型,并使用该模型对NREL 5MW风力发电机组模型进行了模态分析。结果表明:传递矩阵法所得分析结果准确可靠,相对于有限元法,传递矩阵还具有建模灵活、计算效率高、无需建立系统总体运动方程等优点,非常适合风力发电机组的设计和优化。     

基于传递矩阵法的连杆机构弹性动力学方程

本文从拉格朗日方程出发，在用传递矩阵法求解机构固有频率和主振型的基础上导出了连杆机构弹性动力学方程。与有限元法建立的方程相比，本方程模型精确、概念简明，求解便捷。     

传递矩阵法在受迫参变多自由度振动系统中的应用

谐波平衡法和传递矩阵法相结合能求解多自由度参变振动系统的有关问题．它能迅速计算参变系统的受迫响应，且适用于大参变系统。     

基于传递矩阵法的冷却塔风机传动轴系模态分析

为优化冷却塔风机轴系结构设计,减小其工况振动,根据冷却塔风机传动轴系的结构特点,利用传递矩阵法对其进行简化建模,建立了传递矩阵方程。运用Matlab软件矩阵运算能力,得到传动轴系的临界转速及主振型,分析结果表明该轴系结构具有良好的动态特性,且其薄弱部位集中在细长传动轴上。通过分析传动轴主的壁厚、外径、材料类型及加载弹性支承对轴系动态性能的影响,绘制出对临界转速的影响曲线,为轴系结构的设计及优化提供了重要理论依据,具有重要的工程实用价值。     

传递矩阵建模法在轴横向振动分析中的应用

介绍用传递矩阵法进行机械动态分析的思路,通过实例探索在机械动态分析设计中,轴横向振动固有频率的计算方法。     

基于传递矩阵法的振动筛动态设计研究

利用传递矩阵法对振动筛进行振动设计研究。基于传递矩阵法建立了振动筛各元件的传递矩阵模型,求出其总传递矩阵和特征方程;分析了其固有频率、主振型及其响应。基于传递矩阵法理论并利用计算机编程求出了系统的固有频率、主振型和系统响应。     

基于传递矩阵法的电主轴动态性能分析

利用传递矩阵法对电主轴进行了简化,并分段建模。对轴系中典型单元的状态进行了数学描述,分析了刀具组件对主轴动力学性能的影响。并以额定转速为15000r/min的立式加工中心电主轴为例进行了动力学分析和计算。     

基于MATLAB语言的多自由度振动系统的固有频率及主振型计算分析

多自由度振动系统固有频率及主振型计算分析是研究其振动特性的基础,矩阵迭代法是计算固有频率及主振型的基本方法之一.根据矩阵迭代的方法,利用MATLAB编程并验证程序的正确性.通过程序的运行,能快速获得多自由度振动系统的固有频率以及主振型,为设计人员提供了防止系统共振的理论依据,也为初步分析各构件的振动情况以及解耦分析系统响应奠定了基础.     

ANSYS在数控机床模态分析中的应用

建立了主轴的三维有限元模型，并利用大型有限元分析软件ANSYS，对主轴部件进行了模态分析，得出了主轴前五阶固有频率和振型，了解主轴部件的各阶振动模态的特点，对于研究主轴部件的动态特性是十分必要的，有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。     

可控挤压油膜阻尼器支承的传递矩阵解法

采用挤压油膜阻尼器支承 ,利用传递矩阵法 ,计算分析了柔性转子的不平衡响应 ,建立了关于响应的目标函数 ,对可控挤压油膜阻尼器支承减振的有效性进行了探讨 ,为设计挤压油膜阻尼器支承提供了理论参考。     

缘板干摩擦阻尼叶片振动计算的传递矩阵法

为了研究带缘板干摩擦阻尼器叶片的振动问题,本文将用于链状结构系统的传递矩阵法引入到板状结构的叶片振动计算之中。简化叶片结构的物理模型、推导各种站型的传递矩阵,并用算例说明传递矩阵法在模型叶片振动计算的应用。用ANSYS有限元对叶片振动进行计算,以验证传递矩阵方法及计算结果的正确性。计算结果表明:传递矩阵法能够用于叶片振动计算;采用缘板干摩擦阻尼器对叶片的减振效果显著。     

多体系统传递矩阵法的载货汽车动力学建模方法

目前载货汽车动力学建模方法存在着总体动力学方程建立繁琐、计算量大、易出错等缺点。文章以载货汽车为研究对象,综合考虑整车特性,建立了简化的载货汽车力学模型,基于多体系统传递矩阵法理论,以模块化的建模方法,分别对各子模块建立分传递矩阵,最后搭建整车的总传递矩阵。继而建立了载货汽车刚柔耦合多体系统动力学模型,并进行平顺性分析验证,仿真结果与测试结果趋势上基本一致。文章提出了模块化建模方法,提高了代码重用率,而且结构的改变仅需建立新元件传递矩阵进行替换即可,相比传统方法更灵活方便,为多体系统建模提供了新的思路及方法。     

ANSYS在模态分析中的应用

共振是机械结构不可避免的问题之一，利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析，将有效预估结构的振动特性。以主轴箱为例，运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型，在0～200H：频率范围内，分析了该主轴箱的前十阶振型，结果表明：该主轴箱的主振频率处于62Hz，为主轴箱的整体设计及其制造提供了科学的依据。     

机床动力学建模的拓展传递矩阵法

针对现代高性能数控机床动力学建模与优化问题,提出一种适合机床动态分析的拓展传递矩阵法,该方法将机械系统划分为刚体、柔体和结合面三类元件,并以矩阵的形式给出元件数学模型.而整机的动力学模型则是由这三类元件组成的复杂网络,应用状态矢量传递思想对元件网络进行整合,最终得到用一个高维矩阵表示的整机模型,求解该高维矩阵能够方便地得到整机的动态特性.最后应用该建模方法对数控机床中一种直线电动机驱动进给功能部件进行动力学建模与分析,给出该功能部件频响函数的仿真与试验对比,并作了相应的分析.分析表明该方法对于数控机床整机的建模、动态特性分析具有很好的建模精度.该方法简化机床动力学的建模过程,更适合于工程应用.