固体火箭发动机试验模态分析

针对某大型分段式固体火箭发动机试验模态分析,试验结果出现了直观“不平衡”的扭转振型,通过数据分析结合试验模型的可观测性状和固体发动机的结构形式,认为药柱的弹性特性影响是主要因素。由于固体火箭发动机是密封充压结构,用于保护药柱,因此不能对药柱粘贴测点进行验证测试。为此建立固体发动机对比仿真模型,并基于试验数据对仿真模型进行了修正,然后按照模态试验的激振方式进行谐响应分析。分析结果验证了直观“不平衡”的扭转振型,证明了药柱的弹性特性是导致上述现象的原因。当固体火箭发动机直径增加,装药量也将大幅增加,低刚度和粘弹性特性固体推进剂的弹性特性将对整体弹性特性的影响将不可忽视,因此针对大型固体火箭发动机提出了试验模态分析药柱的测量和激振要求。

考虑坐标获取的试验模态分析的惯性参数识别方法

精准高效的坐标获取方式在模态分析的参数识别和性能优化等方面具有重要意义。基于模态试验中刚体振动的原理,分析其线参量和角参量的转换关系,推导出获取激励和响应坐标的方程,并结合质量线法得到惯性参数表达式。通过研究坐标获取误差的影响因素,搭建发动机动力学模型的仿真试验平台,进一步验证坐标获取与惯性参数识别的方法。以某型号变速箱总成为试验对象,利用基于最小二乘的卷积拟合算法(Savitzky-Golay, SG)对数据平滑滤波处理,对比电子三维坐标仪法、三维模型法与所提方法在坐标获取中的精度,然后选用质量线法识别惯性参数,并将其与MPC转动惯量测试平台计算的结果进行讨论。结果表明:相较传统方法,所提方法直接从模态试验中获取坐标,效率极大提升,成本显著降低,操作更加简便;同时几何坐标获取和质心坐标识别的最大误差在3 mm左右,转动惯量相对误差最大不超过7%,其精度优于部分测量方法,具有一定的工程应用价值。

基于试验模态分析的圆锯片降低振动研究

金属圆锯片属于面积较大的薄板类零件,其在锯切加工过程中普遍存在着严重的振动问题。为提高圆锯片的锯切性能,降低其工作时的振动,在对圆锯片振动分析及其试验模态理论研究和试验分析的基础上,对比两种不同基体结构圆锯片的固有特性,分析其固有频率及振型的变化,推断基体上开减振孔对锯片整体性能,尤其是对圆锯片振动特性的的影响。试验证明,开减振孔锯片可有效降低圆锯片的振动,为圆锯片降低振动的结构设计及基体冲孔的优化设计提供理论指导。

商务车白车身试验模态分析研究

文章简述了试验模态分析的基本理论,针对某商务车白车身说明了模态试验模型的建立原则和测试系统的组建方法;对采集的数据进行了模态参数辨识,掌握了该白车身的结构动态特性;试验结果表明,测试系统组建满足精度要求,参数辨识结果有效可靠。

客车车身试验模态分析及其在车身定型中的应用

试验模态分析是了解结构动特性的重要工具。介绍了客车车身的试验模态分析结果，并与国外同类型车身模态试验结果进行了对比分析。通过对比分析，对某客车车身提出了相应的改进措施，并评价了改进后车身的动态性能，使该型客车车身在短时间内定型。

多缸柴油机机体试验模态研究

用试验模态分析方法确定了 CZ480柴油机机体各阶振动频率 ,运用动态分析软件对机体在各阶振动频率下的变形进行了计算。结果表明 :第一、四阶模态的振型以机体的扭转振动为主要特征 ;第二、三、五、六阶模态以机体弯曲、弯曲与扭转相结合振动为主要振型特征 ,这几阶振型对发动机的正常工作影响较大。振动频率较高时 ,在机体的上部 (即活塞在缸套内的运动位置处 )平面会产生沿机体轴向的振动 ,表现为椭圆振型特征。机体在该处的振动变形会导致气缸漏气、窜机油等现象 。

高速电主轴的试验模态分析

基于模态分析理论,采用单输入/多输出识别法(SIMO)对高速电主轴进行了自由模态试验,介绍了试验方法,得到了所有测点的频响数据。将全部频响数据作集总频响函数,并与相干函数结合分析试验结果,提取了该电主轴的模态参数(固有频率、阻尼和振型),研究了其固有特性。试验结果表明电主轴的基频低于其1阶固有频率,符合电主轴正常工作的基本要求,并用MAC值验证了模态试验的正确性。

基于附加质量的试验模态振型质量归一化

针对桥梁结构试验模态振型的质量归一化,探讨了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法,给出它的4种方法。以通扬运河大桥和张家港河大桥的有限元模型为对象,对4种方法计算质量归一化因子的精度,以及质量块的数量和质量、传感器数量、模态振型误差、质量块质量的误差对精度的影响进行了仿真研究。仿真结果说明了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法的可行性和可靠性,在实际工程应用中可实现桥梁各阶试验模态振型较高精度的质量归一化。

多叶片风轮的试验模态测试与分析

采用试验模态分析的方法分别对单叶片、两叶片风轮、三叶片风轮、五叶片风轮和中心固定圆板进行了模态分析,得到了它们的实际模态振型。实验结果显示,单叶片的模态振型和多叶片的模态振型有较大不同,单叶片的结构动态特性不能代替整个风轮的结构动态特性;对比多叶片风轮和中心固定圆板,按照一定的对应关系,可以采用中心固定圆板的振型来研究多叶片风轮的挥舞模态振型。

某轿车白车身试验模态分析

白车身的动态特性是车身设计过程中需要考虑的首要问题.以Smart Office软件为平台,对某轿车白车身进行试验模态分析,得出白车身的固有频率、振型和阻尼比,并分析前后风窗玻璃对车身模态参数的影响.实验结果表明:白车身的前6阶固有频率分别为26.582,29.107,38.617,40.347,42.953,46.006 Hz,其中前3阶模态为整车扭转模态,后3阶模态为整车弯曲模态;加上前后风窗玻璃后,白车身的固有频率平均提高了21%,第3阶振型变化为前车头局部的弯曲振动,第5阶振型变化为前车头及车尾局部的扭转振动.

基于试验模态分析的某型号动车组齿轮箱有限元模态分析研究

针对动车组齿轮箱未达到强度破坏极限就已损坏的问题,对动车组的驱动部件也是关键部件的齿轮箱进行有限元模态分析及试验模态分析,提出基于试验模态分析方法上的有限元模态分析,建立了试验模态分析方法的理论模型,并利用齿轮箱的试验模态分析结果来验证齿轮箱有限元模态分析结果的可靠性。研究结果表明,试验模态分析方法与有限元模态分析方法得出的结果非常相近,印证了有限元模态分析方法的可靠性,为掌握该型号齿轮箱的动态特性及优化该型号齿轮箱提供了理论及实验依据。

驱动桥壳的试验模态分析及优化设计

汽车驱动桥壳是汽车上的主要承载构件之一,主要用于支撑并保护主减速器、差速器和半轴等,使左右驱动车轮的轴向相对位置固定。通过试验模态分析、有限元分析及静力分析,发现了所研究的驱动桥壳在强度和刚度上有很大裕度,基于此,采用尺寸优化技术对驱动桥壳进行优化,优化后驱动桥壳本体中间部分厚度从16mm减小到11mm,加强圈的厚度从23mm减小到19mm,并进行了优化后的桥壳的静力分析和模态分析,优化后桥壳的质量变化率达到27.3%,轻量化效果明显,节约了材料,结构更加合理,研究成果具有一定的工程意义。

大型汽轮机组混合框架式基础结构模型试验模态分析

采用模型模态试验方法对汽轮发电机组框架式基础的振动特性进行了研究.根据相似理论建立了某电厂1000 MW汽轮发电机组框架式基础的10∶1试验模型,采用激振器激振的方法对该结构的动力特性进行了测试,采用模态分析技术并依据规范的要求对基础的振动情况进行了预测.通过试验结果与国内设计软件TGFP4.0数值计算结果的对比,表明理论分析模型的可行性.研究结果为汽轮发电机组框架式基础进行动力修正和优化设计提供了参考.

基于试验模态振型的结构损伤检测参数比较

结构在使用过程中,当受到外界环境变化(如腐蚀、疲劳、冲击、过载等)的影响时,容易产生损伤破坏。结构损伤会引起结构的几何形态或者材料性质产生变化。因此,无损检测技术对于确保结构的安全性、可靠性以及使用寿命有着至关重要的意义。结构损伤检测研究的主要方法是寻找到一种参数,它可以通过对测量得到的特征向量的变化值进行计算分析来获得。这种损伤敏感参数必须满足在损伤位置能够出现明显的"跳动"这个条件,从而可以判定损伤的位置以及程度。本文结合对悬臂梁的试验模态分析数据,对现有的两种基于模态振型的损伤识别方法进行了研究,并对这两种方法的可靠性进行了验证分析。

某型轿车白车身试验模态分析及动态特性评价

介绍了模态参数识别的新技术Polymax方法,建立了某轿车白车身模态试验系统,详细说明了测试系统组成、试验方案确定原则和测试系统的数据采集及验证方法。利用LMS test.lab中的Polymax方法对采集的数据进行了模态参数识别,依据频响函数综合和模态确认准则验证了白车身试验模态特性,进行了白车身的动态特性评价并提出了改进意见。试验结果表明,测试系统满足精度要求,参数辨识结果有效可靠,可为白车身结构设计的修改提供依据。

机夹式球头铣刀有限元及试验模态分析

针对加工过程中机夹式球头铣刀振动控制和铣削稳定性优化等问题,基于通用有限元软件ABAQUS建立了机夹式球头铣刀的有限元模型,对其模态特性进行有限元分析,给出了前6阶固有频率和振型;同时采用锤击激振法对球头铣刀进行了模态试验,应用模态参数识别的新技术PolyMAX方法对试验结果进行了处理,获得了模态参数识别稳态图,拾取了可能的模态频率,并将所得试验结果与有限元模态分析结果作了比较,计算了仿真值与试验值之间的误差,分析了出现误差的主要原因。研究结果表明,有限元模态分析结果与模态试验结果相吻合,模态频率误差在13%以内,较好地反映了结构的物理特性,同时验证了有限元模型的合理性,分析结果为球头铣刀振动控制和铣削稳定性研究提供了依据。

橡胶艉轴承的试验模态分析

橡胶艉轴承由于其减振降噪的优良特性,在舰船中的应用越来越广泛。为分析轴承的动态特性,应用锤击法,在LMS系统平台上对橡胶艉轴承整体进行试验模态分析,并应用模态置信判据(MAC值)对试验模态分析结果的正确性进行验证,结果表明基于线性理论的模态分析方法对橡胶轴承进行分析,其试验模态分析得出的固有频率与有限元模态分析得出的固有频率分布范围基本一致,但由于橡胶的非线性造成橡胶轴承的振型与ANSYS计算结果有一定差异,而金属衬套的频率和振型则趋于一致。

试验模态分析系统设计与应用

设计了信号采集分析系统(VTCL-DSP)、试验模态分析系统(VTCL-MDT)为软件和NIUSB9215A信号采集器、三向加速度传感器为核心硬件的试验模态分析系统。系统引入了测量点响应矢量概念,采用定时长采集和变时基提取技术获取触发过程的激励力和响应信号。探讨了单点激励多点三向量响应模态试验分析方法获得结构完整模态振型的优点。给出了某动力总成和某白车身模态分析的应用实例。结果表明,系统具有较高的精度及稳定性。

倒装键合机复杂钣金件试验模态分析

钣金件是机械产品结构中重要的组成部件,属于轻质量薄壁件,常用作框架的蒙皮或连接。在工程应用中,钣金件常因外部激励而产生振动和噪声辐射。针对传统模态试验中传感器的附加质量对薄壁件影响较大,采用了非接触激光测振技术。简单介绍了模态测试理论与多普勒激光测振原理,给出了试验模态流程和方法。采用单点激振多点拾振(SIMO)的方法,得到钣金件自由状态下的低阶固有频率和振型。试验结果显示,钣金件一阶固有频率为131.25Hz,高于外部激振频率,不会产生共振现象,有着较好的动力学特性。

齿轮箱箱体的有限元模态与试验模态分析

利用ANSYS软件建立齿轮箱的有限元分析模型,可得出齿轮箱的固有频率和振型。理论分析结果和模态试验结果基本一致,说明了齿轮箱体振动模态分析方法的可行性。通过模态分析,可以为齿轮箱的动态响应分析及箱体的设计与改进提供可靠的依据。