利用加速度FRF的质量控制区段求测刚体质量分布特性

本文详细介绍了一种利用实验模态分析中测得的加速度频率响应函数的质量控制区段来求出被测刚体的质心位置及质量矩阵诸元的方法。

使用ODS FRF方法分析叶轮的动态特性

以工作振型(ODS)技术为基础,采用工作振型频率响应函数(ODS FRF)分析方法对风机叶轮进行了测试,得到了所测叶轮的振动峰值频率分布及其相应振型,并和传统试验模态方法(锤击测试)进行对比。结果表明:采用ODS FRF分析方法可以从试验数据中成功提取出叶轮的重根模态,比锤击测试模态分析结果更为理想。

基于ODS FRF某城际车工作状态下模态贡献分析

为研究某城际车工作状态下模态贡献问题,首先用激振器对该城际车进行了静态台架实验,利用LMS.Test.Lab软件识别其模态参数。然后对该城际列车进行线路实验,测试其不同速度级下的加速度振动响应。根据ODS FRF概念,给出了城际车在ODS FRF包络曲线峰值处的工作变形。最后根据模态叠加原理,得出不同速度级下,该城际车不同频率下工作变形主要由车体沉浮、车体点头及车体1阶垂弯贡献的结论。同时结果显示,不同速度级下,同一频率下工作变形可能由不同固有模态贡献;不同速度级下,同一工作变形频率可能会发生偏移。

专用服务器文件系统FRFS的设计和实现

随着因特网的广泛应用 ,Web服务器的系统性能成了人们关注的问题。为提高它的访问速度 ,我们分析了Web服务器的文件访问模式 ,提出了一种新型文件系统FRFS(FastandReliableFileSystem)的设计思想 ,使得对小文件的访问速度得到了明显提高。

基于FRF的螺栓结合部动力学问题的研究

螺栓联接是机床结合部的重要形式之一,其动力学特性对机床动态特性影响显著。从子结构综合的思想出发,通过FRF法建立了螺栓联接结合部动力学的理论模型,并基于力学平衡方程和位移兼容方程,推导了结合部动刚度的辨识方程;进而,基于最小二乘法提出了结合部动刚度的等效计算方法;最后,规划了基于LMS振动测试环境的动力学试验,测试结果显示:有限元预测值与试验实测值之间一致度良好,验证了方法的可行性。

大型汽轮发电机定子端部绕组物理参数识别及数学模型建立方法研究

从结构的数字化模型频响函数出发,利用最小二乘复频域法识别模态参数,进一步用获取的模态参数修正集中质量法推导出的物理参数,从而建立符合结构动力特性的数学模型。首先通过固支梁模型算例验证该方法的可行性;然后对600 MW大型汽轮发电机端部绕组的精细化有限元模型进行模态分析,并与实测结果进行对比,验证了该模型的合理性;此后,基于该有限元模型获取的频响函数和模态参数,识别出端部绕组的物理参数并建立其数学模型。结果表明:在75~115 Hz频率段中,最小二乘复频域法识别出的端部绕组模态与有限元结果对比表明,固有频率和阻尼比的最大误差出现在第一阶模态中,分别为0.27%和0.50%,模态振型接近;通过数学模型和有限元模型计算的端部绕组固有频率最大误差为0.27%,模态振型一致;数学模型计算的频响函数与有限元结果对比表明,测点的频响函数最高匹配度可达95%,多数测点的频响函数匹配度超过85%。该方法可为大型汽轮发电机定子端部绕组动力学的准确建模提供依据。

内燃动车组动力包刚柔耦合双层隔振系统动力学建模及参数影响分析

动力包系统为内燃动车组的重要组成部分,其隔振性能直接关系到动车组的运行安全性及乘坐舒适性。针对动力包刚柔耦合双层隔振系统,提出了一种基于子结构频响函数综合的动力包刚柔耦合双层隔振系统建模方法。该方法将动力包系统分为发电机组、散热器机组、公共构架和车体地板子结构,通过2次频响函数综合建立了公共构架B-基础D综合体和机组刚体的频响函数表达式,大大提升了建模效率与计算速度,对工程计算和设计具有重要的价值。通过与ABAQUS软件中有限元频响结果进行对比,验证了该方法的正确性与计算精度。以某型内燃动车组动力包系统为研究对象,利用该建模方法,结合动力包系统实际隔振设计需求,研究了子结构质量比、子结构刚度、子结构阻尼、各级隔振器刚度及阻尼等参数对动力包系统隔振性能的影响规律,为内燃动车组动力包隔振系统设计及优化提供了理论支撑。

Modal parameter determination and chatter prediction for blade whirling: a comparative study based on symmetric and asymmetric FRF

Whirling has been adopted for the cost-effective machining of blade-shape components in addition to traditional end milling and flank milling processes.To satisfy the requirements of rotary forming in the blade whirling process,the workpiece must be clamped at both ends in suspension and rotated slowly during machining,which complicates the dynamics.This study aims to identify the dynamic characteristics within the blade whirling operation and present strategies for stability prediction.In this study,the dynamic characteristics of a whirling system are modeled by assuming symmetric and asymmetric parameters.Theoretical prediction frequency response function(FRF)results are compared with experimental results.Moreover,semi-discretization stability lobe diagrams(SLDs)obtained using the dynamic parameters of these models are investigated experimentally.The results show that the asymmetric model is more suitable for describing the whirling system,whereas the symmetric model presents limitations associated with the frequency range and location of measuring points.Finally,a set of airfoil propeller blade whirling operations is conducted to verify the prediction accuracy.

齿轮裂纹检测的动态响应与时频分析

齿轮的啮合刚度随时间变化,齿产生裂纹后,齿轮啮合刚度将减小。本文针对单级直齿圆柱齿轮模型分别在齿轮正常和故障情况下推导该模型的频响函数(FRF),并进行动态仿真,得到了该模型的时间信号响应,应用振动分析和信号处理技术实现早期阶段的齿轮齿故障检测。

频域子结构方法再推导及环境预示应用研究

目的 利用频域子结构方法实现复杂结构系统随机振动环境的高效准确预示。方法 基于Sherman-Morrison-Woodbury公式,对考虑弹性连接的频域子结构方法进行重新推导,解决现有方法应用场景受弹性连接系统位移阻抗矩阵奇异性限制的问题。进一步,通过推导复杂结构系统的位移频响函数与加速度传递函数之间的转换关系,形成基于频域子结构方法的随机振动环境预示方法。结果 设计了“模拟实验室随机振动试验”的仿真算例,并分别利用有限元软件和文中方法对仿真算例的随机振动环境进行了仿真预示和计算预示,2种方法的预示结果一致。结论 提出了一种基于频域子结构方法的随机振动环境预示方法,为复杂结构系统的环境预示提供了一种新思路。

盾构隧道与周围土体在列车振动荷载作用下的动力响应特性

为研究列车振动荷载作用下盾构隧道结构及周围土体的动力响应特性,采用模型试验方法,通过布置在盾构隧道底部的激振器施加扫频激振荷载和列车振动荷载,采用频率响应函数FRF与最大加速度分析了盾构隧道衬砌结构与周围土体不同位置处的动力响应及其衰减规律。研究结果表明:FRF是隧道衬砌结构和周围土体自身的动力响应特性的体现,与激振力的大小、扫频方向及扫频时间无关;在隧道管片衬砌结构的底部和顶部均体现出高频响应大于低频响应的特性,隧道顶部加速度响应沿隧道纵向衰减幅度明显小于隧道底部;隧道周围土体的动力响应沿深度有明显变化,但均表现出沿隧道轴向衰减的规律。隧道结构上部第1层测点土体的动力响应在全频域内随频率的增加逐渐增大。但在第2层和地表的第3层测点,土体的动力响应在30~90 Hz区段线性增长,在90~300 Hz区段出现波动变化,并无明显增大趋势;与扫频激振荷载引起的动力响应规律一致,由列车运行振动荷载引起的隧道管片衬砌结构和周围土体的振动沿隧道轴向逐渐衰减,隧道底部的加速度响应大于顶部,随着列车车速的增大,在隧道内部引起的加速度响应将显著增大。同时,在列车振动荷载作用下发现地表存在加速度放大效应,地表第3层测点的加速度响应均大于隧道结构上部第1层测点。

环境激励下斜拉桥模态参数识别方法研究

为准确、有效地识别环境激励下斜拉桥的模态参数,选取目前较优的NExT-SSI与FRF-PolyMax 2种模态识别算法进行研究,并提出稳定图与功率谱峰值相结合的真假模态甄别方法。以一座单塔双索面斜拉桥为例验证识别算法和模态甄别方法的有效性,结果表明:NExT-SSI与FRF-PolyMax 2种识别算法均可较准确地获得环境激励下斜拉桥的模态参数,FRF-PolyMax法精度更高;所提出的稳定图与功率谱密度函数峰值相结合的模态甄别方法可弥补稳定图法的不足,识别的模态参数更加真实可靠。

小型甘蔗联合收获机械车架的模态分析

采用虚拟仪器技术,构建机械振动测试系统,通过对小型甘蔗收获机车架的FRF的测量,研究车架的结构在改变工况的情况下具有的运动特性;同时,分析了车架的固有动态特性。结合试验结果,对其进行了评价,找出了车架设计中的缺陷,为小型甘蔗收获机械车架的设计提供依据。

基于改进的变速刀尖频率响应函数法的计算研究

颤振预测被认为是目前最具潜力的辨识方法,但预测方面具有一定的复杂参数限制性,因此介绍了一种有效的辨识方法—运行条件下的变速刀尖频率响应函数法(FRF)。所提出的方法是基于颤振极限(即颤振频率和相关切割深度)条件下的验证测试来实现的。依据实验结果和预测的颤振极限相比较,将其之间的差异最小化,最终用GA算法计算出速度变化的频率响应函数。此方法所得到的结果符合预期的线性趋势,证明了在预测无颤振切割参数方面是准确的。

频率响应函数估计评述与总体最小二乘多输入/多输出估计

本文以最小二乘估计观点对经典的频率响应函数估计进行了说明和讨论;对近年来提出的几种单输入及多输入频率响应函数估计的新方法从统一的理论进行了评述,并对部分方法进行了推广;提出了基于总体最小二乘原理的多输入多输出估计H_T和相应的计算方法,并给出了应用实例。

基于位移频响函数灵敏度分析的模型修正

针对频响函数灵敏度分析法进行模型修正时,由于一阶近似固有的局限性,很难直接迭代得到正确收敛结果的问题,提出了频响函数灵敏度拟合函数进行基于模型修正的结构损伤识别方法。首先,采用模态参与变异系数准则选取激励点位置、频率响应有效独立法结合距离系数-有效独立法选取测点位置;然后,综合考虑频响函数对修正参数变化的灵敏度和频响函数的相关性,选择一个合理的频率点;最后,拟合随参数变化的频响函数灵敏度函数曲线,引入新的中间设计参数,从而建立中间设计参数的频响函数灵敏度方程组,通过求解中间设计参数的改变量来求解修正参数的改变量。三自由度质量—弹簧和二维桁架系统的数值算例验证了所提出方法的可行性;数值算例表明,该方法具有较高的计算效率和识别精度,也对随机噪声具有鲁棒性,同时有效地避免了灵敏度方程组数值平衡导致的收敛问题。

电动车液(气)压阻尼器的动态特性研究

以绿源YWH-816BT型号电动自行车(简称电动车)液(气)压阻尼器为例,采用应力分析法、频响函数FRF分析法对其进行动态特性分析,为电动车减振系统设计提供参考依据。

基于多复域的频响函数灵敏度分析

频响函数灵敏度分析被广泛应用于结构模型修正、损伤识别及振动控制等领域。考虑结构频率响应中已存在虚部,该研究提出了一种基于多复域的频响函数灵敏度分析方法。首先,构造设计参数所在的复域,并在该复域上对设计参数进行虚部摄动。然后,将多复域上的运动控制方程与灵敏度分析方程扩展为实数矩阵表达,实现频率响应与设计参数所在复域的解耦,从而同步求解结构的频响函数及对应的灵敏度。最后,以多自由度弹簧质量系统与GARTEUR桁架结构为研究对象进行数值仿真分析,验证多复域频响函数灵敏度分析方法的正确性。结果表明,相较于传统的实数域有限差分法,多复域方法具有更高的分析精度,且所提方法对参数摄动量减小引起的误差不敏感,该方法能够为复杂结构的频响函数灵敏度分析提供更加准确的结果。

基于试验频响函数刚体特性参数的计算及其应用

试验频响函数(FRF)正越来越成功、广泛地应用于动态和振动系统的不同领域中。基于模态试验的频响函数,尤其是频响函数中的质量线与刚体特性参数的内在关系,提出了一种简便、易行且精确的进行刚体惯量特性参数的计算方法。进行了相关理论的推导,通过实际试验验证分析了该方法。对大型复杂的结构,采用该方法具有一定的优势。

基于频响函数的结构损伤检测

对一拉索结构的正常状态及两种损伤状态进行了模态测试 ,用频响函数的曲率来进行损伤检测。结果表明 :频响函数的曲率对损伤非常敏感 ,不仅反映出了损伤位置 ,而且能够表示损伤程度。