用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态仿真研究

为实现用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态的准确模拟,构建金属薄壁梁的有限元圆梁模型。该模型采用有限元法对金属薄壁梁纵向振动模型的特征频率进行分析,从而对金属薄壁梁暴露于外部刺激时所产生的纵向振动进行准确模拟。在所开展研究中,对薄壁梁采用圆梁分布质量模型,分析模型的前4种振动模态的特征频率。为验证该模型的有效性,将该模型对金属薄壁梁前4种纵向振动模态的模拟结果与理论模型结果、实际金属薄壁梁试验结果及其他两种仿真模型的模拟结果进行了对比。对比结果表明,所构建圆梁模型对金属薄壁梁纵向振动模态的模拟结果与理论、试验分析结果高度一致,且模拟结果效果明显优于其他两种模型。

电梯水平及垂直振动模态分析

针对电梯运行速度提高导致其振动严重,进而影响电梯舒适程度的问题,根据对电梯结构的分析及主要配置参数,基于Solid Edge软件构建三维模型,对电梯的立梁、上梁和下梁的应力、应变以及总变形进行有限元分析;重点对电梯在水平和垂直方向的振动模态进行分析,掌握其在不同工况和不同负载状态下的固有频率,为今后改进电梯结构奠定基础。

汽车转向电动机振动模态的影响因素分析

转向电动机振动与噪声的大小影响了驾驶者操作舒适性和安全性。为了研究影响汽车转向电动机振动模态的因素,在ANSYS Workbench软件上建立了精确的电动机各个部位的三维模型,在ANSYS Maxwell软件上进行了电动机定子铁心的径向电磁力仿真,使用宁波工程学院提供的试验设备在半消声室中进行了声学试验,通过模态仿真找出定子齿槽尺寸和材料参数对电动机径向模态的影响规律。

基于振动模态识别的煤矿大型机电设备故障诊断方法

为了提高煤矿大型机电设备运行的安全性与可靠性,对设备进行准确、快速地故障诊断至关重要。基于此,提出了基于振动模态识别的煤矿大型机电设备故障诊断方法研究。首先,根据设备的结构特点和运行状况,考虑设备的运行工况,布置传感器测点,采集设备运行状态下的振动信号;其次,对多传感器信号进行融合处理,为后续故障诊断提供分析基础;再次,基于振动模态识别原理提取出能够反映设备状态的特征参数,包括振动信号的均值、最大值、均方根值特征;最后,建立煤矿大型机电设备故障征兆与故障因素的模糊集合,通过设备故障征兆模糊向量,确定故障程度与类型。试验结果表明,该方法故障诊断率可达到94%以上,表现出良好的准确性和可靠性。

大侧斜螺旋桨参数对振动模态影响规律研究

[目的]旨在研究不同桨叶参数变化对大侧斜螺旋桨振动模态的影响规律。[方法]以某大侧斜螺旋桨为研究对象,开展系列变参数方案设计和振动模态有限元计算,并采用模型试验对数值方法进行有效验证。最后,通过计算结果分析得到不同设计参数对桨叶各阶固有频率及衰减系数和桨叶振型的影响规律。[结果]计算结果表明,桨叶的固有频率随剖面厚度、盘面比、毂径比的增加而增大,并随其侧斜角度的增大而减小,研究参数中以剖面厚度和侧斜对桨叶固有频率的影响为最大;流-固耦合效应对一阶固有频率衰减系数影响为最大,剖面厚度分布整体的增加和外半径的增加均对减小一阶固有频率衰减系数有利,反之,盘面比的增加、侧斜平衡点的内移和大纵倾角对减小一阶固有频率衰减系数不利;系列变参数设计方案的一阶振型基本一致,表明剖面厚度和侧斜等设计参数变化主要影响桨叶的高阶振型。[结论]研究结果可为大侧斜螺旋桨设计过程中振动模态优化控制提供指导和参考。

不同温度下带阻尼薄板件振动模态实验与仿真

为分析带阻尼薄板件在不同温度下的振动模态特性,使用改制的环境箱和激光测振技术对板件进行模态参数识别,实验分析温度对带阻尼薄板件的模态频率和模态阻尼的影响规律。结果表明,温度跟带阻尼薄板件的模态频率呈负相关,在极端高温和低温情况下,模态阻尼大幅降低。提出基于优化算法的阻尼材料参数倒推识别方法,识别出阻尼材料随温度和频率变化的复模量和损耗因子,用于有限元仿真验证。仿真结果表明,使用频变的阻尼材料参数预测带阻尼薄板件的振动响应,其共振频率和响应幅值更接近测试值。

基于振动模态的空间桁架结构损伤识别

空间桁架结构在使用期间必然出现损伤状况,必须对损伤进行识别以便采取维修加固措施。文章提出了一种空间桁架结构损伤识别新方法,首先测量结构损伤前后的振动低阶模态数据来获得柔度差矩阵,然后对柔度差矩阵进行奇异值分解,根据较大奇异值的数目来判定损伤杆件的数目,再把对应零奇异值的右奇异向量作为外力施加于未损伤结构,根据内力是否接近于零来判定可能损伤杆件的位置,最后使用频率灵敏度方法来计算杆件损伤的严重程度,并进一步排除误判的杆件。利用一个两层的空间桁架结构模型验证了所提的方法。结果表明,所提方法只需要利用结构振动的前二阶模态数据,就可以成功识别出空间桁架结构中的损伤状况,有着良好的应用前景。

超声波电机振动模态有限元分析

振动模态分析是超声波电机优化设计的重要步骤。该文描述了超声波电机振动模态分析数学模型。以直径为100 mm的环形行波型超声波电机为例,给出了电机振动模态ANSYS有限元分析结果,特别阐述了最优振动模态的选择。并对制作的电机进行了实验验证,结果表明:分析结果与实测结果一致。

法向接触刚度对装配体振动模态影响的研究

在对装配体进行模态分析时,装配体接触面间的法向接触刚度对计算结果具有很大影响,但在实际中由于处理困难却往往被忽略。基于有限元建模方法分析了装配体接触面法向接触刚度对装配体振动模态的影响。首先,根据接触力学理论推导了法向接触刚度与接触表面粗糙度和接触应力之间的关系;然后,探讨了通过改变层单元弹性模量来模拟法向接触刚度的有限元建模方法;最后,通过算例分析了考虑与不考虑接触刚度时振动模态的差异。研究结果表明,考虑法向接触刚度的有限元等效模型计算结果与解析解非常接近,不考虑接触刚度的整体模型计算结果与解析解相差较大,一般超过了10%以上,且频率越低差异越大,另外振型也有明显差异。建立的有限元模型可用于研究法向接触刚度对装配体振动模态的影响。

基于ADAMS的商用车驾驶室悬置系统的振动模态和传递特性

针对一款全浮式商用车驾驶室悬置系统,通过ADAMS软件的交互式建模方法,建立了悬置系统的多体动力学模型。分别通过振动模态和传递特性两种方法对模型进行仿真分析,较全面地获得了驾驶室悬置系统的振动特性。通过相应的试验对仿真结果进行了验证,证明了模型具有足够的精度,可以用来分析评价驾驶室悬置系统的隔振性能。

振动模态与超声波电机性能关系的研究

振动模态选择是超声波电机设计的重要环节 ,也是影响电机性能的重要因素。本文介绍了超声波电机振动模态形式及其选择的原则。采用有限元分析方法计算了所设计电机的振动模态和共振频率 ;用阻抗特性分析仪测量了不同模态对应的共振频率 ,其结果与有限元分析结果一致。

齿轮箱箱体结构对其振动模态的影响研究

借助I-DEAS和NASTRAN软件平台对某齿轮箱进行了振动模态分析,研究并讨论了齿轮箱箱体结构型式对振动模态的影响,分析并验证了结构布局、大弧面和加强筋是提高齿轮箱箱体的抗振能力的重要途径,其结论可以为齿轮箱的动态设计提供参考。

光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法

针对传统模态测试方法存在获取信息有限和附加质量、已有非接触模态测试方法需进行复杂图像处理等问题,提出了光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法,避免了需逐帧进行特征分割、提取等复杂的图像处理。首先,建立了面内振动视觉测量的成像模型,通过相机标定获取工业相机的内、外参数并进行了误差分析。研究了基于光流视觉测振的原理与方法,该方法通过单目相机采集带特征点的结构振动序列图像,运用金字塔的Lucas-Kanada算法进行光流点匹配跟踪,进而获得亚像素级特征点的振动信息,在此基础上进行模态参数辨识获得模态参数。基于提出的方法搭建了薄壁件振动模态测试系统,对薄壁梁进行了振动模态测试实验,并与激振器扫频测试结果和有限元仿真结果进行了对比分析。实验结果表明,固有频率误差在5%以内,模态振型一致,从而验证了提出方法的正确性,为薄壁件的振动模态测试提供了新方法。

某涡喷发动机中介机匣振动模态分析

用多点激振单点拾振的脉冲激励试验模态测试方法 ,对某涡喷发动机中介机匣的振动特性进行了模态分析 ,对比了模型机中介机匣与改型机中介机匣的振动模态 ,试验结果表明模型机中介机匣在结构设计方面存在薄弱环节 ,其结果为某涡喷发动机结构设计、振动故障分析提供了依据。

失谐叶盘振动模态局部化定量描述方法

基于实际叶盘结构失谐振动模态局部化的基本特性和物理含义,提出了三种模态振型局部化程度三定量描述方法,并利用这三种模态局部化因子进行了典型叶盘结构失谐振动模态局部化程度的定量确定。讨论了典型叶盘结构失谐振动模态特性。分析说明和实例计算表明,相应的局部化因子计算过程简单、物理意义明确,可以有效定量确定实际叶盘结构的叶片失谐导致振动模态产生局部化的程度。

结构声辐射的振动模态分析和声辐射模态分析研究

基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元法、Rayleigh积分和边界元法对结构声辐射进行了振动模态分析和声辐射模态分析研究。振动模态间的耦合对辐射声功率影响的研究表明: 结构各阶振动模态自身对结构辐射声功率的贡献是增大结构的辐射声功率,而振动模态间的耦合可能会增大结构辐射声功率,也可能会减小结构辐射声功率,或对辐射声功率没有影响。而且,当振动模态间的耦合作用对辐射声功率的影响不大时,采用振动模态控制可取得较好的减振降噪双重控制效果。将混合的Helmholtz积分方程方法用广义逆引入到三维复杂结构声辐射分析的声辐射模态公式中,解决了特征频率下解不唯一问题。还研究了正方形封闭空间结构声辐射模态的辐射效率和形状,并对结构声辐射的振动模态控制和声辐射模态控制进行了讨论。

结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系及其应用

声辐射模态和结构振动模态之间的内在关系一直缺乏有效的证明。该文证明并揭示了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系,而且对该关系的有效性和实用性进行了验证。首先从声辐射模态和振动模态的概念出发,利用结构振速的模态叠加特性,建立了两种模态之间的联系方程式；在此基础上根据各种模态形状的对称或反对称性推导出两种模态之间的对应关系；然后对其进行了数值仿真验证。研究表明：对于简支矩形平板而言,在低频范围内,奇-奇振动模态对应的主导声辐射模态是第1阶；偶-奇模态对应第2阶；奇-偶模态对应第3阶；偶-偶模态对应第4阶。最后将这种对应关系应用于结构声辐射有源控制中,通过对主导声辐射模态进行抵消,取得了很好的控制效果。

大跨弦支穹顶结构的振动模态与地震响应分析

针对常州市体育中心体育馆屋盖采用的大跨椭球型弦支穹顶结构,利用大型有限元软件ANSYS建立了三维空间有限元模型。基于子空间迭代法求解了结构的振动模态,采用考虑结构静力初始状态的非线性动力分析方法,分析了结构的地震响应。研究结果表明:大跨椭球形弦支穹顶结构的自振频率比较密集,一阶振型为结构沿短轴方向的反对称振动;结构在地震激励下的位移、应力和索力变化均较小;有杆件初始弯曲时结构的最大响应增加,最大误差不超过5%;从整体上看,大跨椭球形弦支穹顶结构具有较高的整体刚度和良好的抗震性能。

轴流风机叶轮振动模态实验研究

介绍了轴流风机的叶轮振动模态实验，分析研究了叶轮整体及其各个组成部分的振动特性，探讨了叶片、叶轮辐板和轮缘对叶轮整体振动特性的影响，为降低风机的噪声和振动、保证其强度提供了依据。

超声马达振动模态分析方法

阐述了超声马达振动模态的分析方法 ,介绍了有限元分析方法在超声马达振动模态分析中的应用 .并以直径为 3 0 m m的行波型超声马达为例 ,给出了振动模态有限元分析步骤和模态分析及谐响应分析结果 ;对制作的电机进行了共振频率测量 .结果表明 :分析结果与实测结果吻合 .