六杆并联机器人模态实验与动力学特性分析

对典型位姿下的六杆并联机器人机械结构进行模态实验，并以实验模态结果为基础进行机器人机械结构的动力学分析。在模态实验中，依次记录多点脉冲激励下的单点加速度响应，利用多自由度实模态辨识与拟合技术，计算得到机器人在某典型位姿下的前8阶固有频率、阻尼比，以及模态质量、模态刚度、模态阻尼和相应的振型矩阵。本文所得结果可作为机器人动态优化设计与控制器设计的参考。     

虚拟式频率响应测试仪的实现及应用

虚拟式频率响应测试仪集"信号发生示波器"、"信号分析仪"、"频率响应测试仪"三种仪器为一体.主要用于机械工程动态参量测试与分析,机械诊断特征参量的分析.着重阐述了本系统"频率响应测试仪"的实现.它具有频率响应测试仪的功能,完成了正弦激振、锤击激振测量频率响应的测试.实验结果与HP3562A做了对比,验证了系统的准确性和可靠性.     

简谐激励下共固化复合材料粘弹阻尼结构的损耗因子研究

基于模态叠加法和模态应变能法,推导出在任意简谐激励下粘弹阻尼结构的损耗因子的计算方法,并采用这种方法分析了共固化复合材料粘弹阻尼结构在简谐激励下的损耗因子.分析结果与动态机械分析仪(DMA)实测结果基本吻合,从而验证了本文建立方法的有效性,对粘弹阻尼结构的损耗因子的分析以及共固化复合材料粘弹阻尼结构的设计和应用具有一定的参考价值.     

装配结构模态仿真与实验对比研究

在装配结构接合面处添加附加面,利用多点约束(MPC)技术,将装配结构连接在一起,通过合理定义附 加面的材料属性来达到模拟装配零件之间实际连接刚度的目的。在MSC/Nastran平台上,对一种典型的、经过附加面处 理的装配结构进行了模态分析,并与刚性连接、一体化结构的模态分析结果以及模态实验检测结果进行了比较,得出了 十分有益的结论,对实现复杂装配结构的模态分析具有重要参考意义。     

V型贴片式直线超声电机的结构优化设计

设计了一种一端铰支的V型直线超声电机,旨在找到一种输出效率更高、更利于小型化的定子结构。利用有限元软件分析了定子不同结构参数对模态一致性和驱动足处振幅的影响规律;基于结构参数的灵敏度的分析,对定子结构进行了优化设计。制作了45°、60°和90°三种不同角度的定子,并开展了电机机械特性的实验研究;实验结果表明,相对原有的U型电机,V型电机的模态一致性更好,输出速度和输出力有很大提高。在夹角为90°、激励电压为300Vpp、预压力为40 N时,电机空载速度提升了66.8%,负载能力提升了55%,最大空载速度达到784 mm/s,最大输出力达到14 N,推重比达70。研究表明:夹持元件与定子一体化设计和一端铰支的夹持方式简化了电机的结构,有利于直线超声电机的小型化;V型定子夹角为90°时,综合输出性能及稳定性更好。     

动态测试技术的发展系列讲座

随着快速傅立叶变换(FFT)算法和基于FFT的动态测试分析仪的出现,产生了模态分析与试验这一新技术,并逐渐成为机械与结构振动排故和动态设计的重要手段,在机械、航空、航天、汽车、动力、土木等工程领域获得广泛应用。模态分析与试验三十年的发展大致可分成三个阶段。初期阶段(60年代中期到70年代中期)有两项引人注目的“发明创造”:一是振型动画显示,使抽象的结构动力学特性易于为工程人员所理解;二是带力传感器的激振力锤,使模态试验简单易行,并从试验室走向现场。第二阶段(70年代中期到80年代中期),模态分析与试验有了长足的进步,提出了各     

低阻尼板结构模态密度测试方法

导纳实部平均值法是主要的模态密度测试方法，理论上导纳实部是在连续频率上进行平均的，实际测试中通常是在离散频率点上近似平均的，但低阻尼结构各模态半功率点带宽较窄，模态重叠因子不高，若测试分析仪谱线间隔过大，则无法测得完整的导纳曲线，因此这种近似精度也不高。就低阻尼板结构模态密度测量中，用离散频率点导纳平均实部代替连续频域平均和有限测量点的平均值代替连续空间平均的精度分别进行了探讨，着重分析了实验测量精度与导纳分析仪谱线分辨率和测量点数之间的关系，并应用导纳分析仪的频谱细化功能成功测得了一块低阻尼板的模态密度。     

基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构EI北大核心CSCD

提出一种基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构方法。使用D优化设计方法确定最优测点布置方案,根据模态扩展方法构造加速度响应扩展矩阵,从而实现由优化布置的有限测点的加速度响应重构机械结构全场加速度响应,并使用有限元分析软件读取重构的加速度响应,实现机械结构响应全场可视化。开展板结构数值仿真分析和振动响应重构试验,验证了当结构处于多模态共振或非共振状态下机械结构振动响应全场重构方法的有效性和鲁棒性。进一步,通过分析各阶加速度模态贡献量,精准选择主要振动模态分析机械结构的振动响应,实现了基于更少测点的振动响应全场重构。     

虚拟式风机噪声音调分析仪的设计与实现

为了实现风力发电机噪声的精确评估,研究了基于IEC 61400-11标准的风力发电机噪声音调分析的方法,设计了音调分析仪的软件架构和工作流程,在此基础上利用虚拟仪器技术开发了虚拟式风力发电机噪声音调分析仪.音调分析仪的实际应用结果表明,其分析结论与国际权威的风力发电机认证机构MEASNET成员单位的分析结论保持一致,可以将其用作衡量风机性能指标的分析仪器.     

基于结构阻尼的机械结合部动力学模型研究

机械结合部的阻尼由连接界面之间的相对滑动产生,为结构阻尼,因此提出了一种基于结构阻尼的结合部动力学模型。该模型通过刚度和结构阻尼对机械结合部进行等效,模拟结合部的动力学特性。为了对模型进行验证,设计了一组试验进行研究。首先利用DASP系统对试验件进行模态试验,得到模态参数和模态振型,然后根据模态试验数据识别机械结合部动力学参数。基于新模型的有限元复特征值分析结果与模态试验分析结果误差较小,表明结合部动力学模型在设置适宜的参数时,能够模拟机械结合部的动力学特性,验证了模型的可行性。     

电控硅油风扇离合器性能测试系统研究

以电控硅油风扇离合器为研究对象,为完成其性能测试,利用虚拟仪器技术研发一套完整的自动测试系统。该系统融合LabVIEW软件技术、MySQL数据库、PID控制原理、传感器及数据采集卡、串行通信和单片机等技术,实现自动测试、数据分析、统计查询和测试报表等功能,以及对测试系统机械设备和风扇转速的自动控制。试验结果表明,该系统能够准确检测对象的动、静态性能,测试过程安全可靠。     

基于虚拟仪器技术的三维微振动测试系统

为进一步提高测试系统的准确性,在研究机械振动分析理论与常用测试方法的基础上,设计开发了基于虚拟仪器技术的机械微振动三维测试与分析系统。以LabVIEW为开发平台,实现信号采集、数据处理、时域分析、频域分析、存储、回放和故障诊断等功能;利用小波分析对信号进行处理得到故障特征信号,解决了复杂机械微振动的技术分析,具有界面友好、操作简单和性能好等优点。     

基于虚拟仪器的圆度仪的研究

在总结国内外圆度检测技术的发展及研究现状的基础上,提出了基于虚拟仪器采用CCD摄像方式来获取机械零件圆度检测信息的方法。对采集到的零件图片进行图像处理,得到零件的圆度特征信息,从而精确快速的检测出零件圆度误差和相关几何尺寸和形位公差,通过与标准件或设计要求的比较,判断出被测零件的圆度是否合格。实验表明本虚拟圆度仪,非接触测量,速度快,准确度高。     

海洋平台结构环境激励的实验模态分析

介绍了对位于渤海湾的“埕岛二号”中心生活平台所进行的现场测试实验,该平台为直立式导管架钢结构平台。此次现场实验是在波浪力、风等环境载荷激励下测试结构动力响应的。利用频域的模态识别法峰值法(PP)和时域中的自然激励法(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)分别对海洋平台结构现场测试的动力响应数据进行模态参数识别;利用ANSYS建立了该平台结构的三维有限元模型,并进行结构的模态分析。海洋平台结构的理论和实验模态分析结果吻合较好,分析结果表明该类模态参数识别方法能够为结构损伤诊断提供基准模型,可以运用于实际结构的健康监测以及维护维修。     

LabVIEW环境下小波变换的实现与应用

虚拟仪器(Virtual Insrument，简称VI)代表着目前测试仪器领域的发展方向，LabVIEW语言是一种功能强大的虚拟仪器开发平台；小波变换是信号分析处理的一种重要方法。本文旨在对LabVIEW进行二次开发，拓展其小波分析和小波包分析功能，将其应用于对非平稳信号的消噪处理，并与传统的傅里叶变换进行了比较。     

二阶统计量盲辨识在模态参数识别中的应用

快速、准确地识别出结构的模态参数,是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。该文提出一种结构模态参数识别的新方法。该方法以盲源分离理论中基于二阶统计量的AMUSE算法为基础,以振动系统的自由响应或脉冲响应为分析对象,通过对数据进行Hilbert变换增加虚拟测点,以不同时滞下数据协方差矩阵构建联合矩阵,通过求解时滞联合矩阵的特征值问题实现对结构模态参数的识别。联合矩阵的引入克服了AMUSE算法仅采用两个时滞协方差矩阵所带来的不稳定性。数值算例结果表明,该文提出的方法计算简单,识别精度高,不受时滞选择的限制,对测量白噪声不敏感,具有很好的鲁棒性。     

RV减速器振动特性分析

为了研究RV减速器的振动特性,建立了RV-20E型RV减速器的刚柔耦合动力学虚拟样机模型,利用灰色关联度分析了样机的准确性。之后通过模态分析,分析了RV减速器的整机模态频率、振型等。进一步使用有限元方法对RV减速器进行了瞬态动力学分析,得到了不同工况下的仿真信号,并与试验测得的不同转速、负载下RV减速器的加速度振动信号进行对比,仿真分析结果与试验结果吻合度较高。分析结果表明负载对RV减速器振动的影响较小,而转速对于RV减速器的振动有明显影响。     

基于虚拟仪器微压力真空包装气密性研究

目的利用虚拟仪器对真空包装气密性进行检测,判断食品包装是否存在泄漏。方法构建的真空包装检测系统由压力传感器测得信号,经过调理电路传至数据采集卡,并最终输送到计算机,通过Labview软件构建的虚拟仪器将变化的压力信号通过图形显示出来。结果通过实验,利用虚拟仪器对真空包装气密性密封进行检测,判断出了食品包装是否存在泄漏。加压结束后,容器内压力随时间增加会慢慢减小,则表明该包装有泄漏;加压结束后,容器内压力随时间基本保持不变,则表明包装的密封性良好。结论用虚拟仪器对真空包装气密性密封进行检测是以后重要的发展方向。     

虚拟制动试验台信号采集与监控系统

以信号分析理论为基础,采用虚拟仪器技术,辅以多参量数据采集模块化硬件,设计开发了基于VC 6.0虚拟仪器技术的制动试验台信号采集与监控系统,对制动试验台面临技术老化的状况进行了改进。本文较详细地介绍了该系统的硬软件结构、功能和设计思想及理论依据。经实验验证,其性能符合要求,完成了对试验台常用信号的采集以及对试验台的开关控制。