基于试验模态方法的递纸机构优化设计

目的分析单张纸胶印的递纸机构,寻求当最高印刷速度提高时需要改进的设计环节。方法采用实验模态法对单张纸胶印机的递纸机构进行分析,将实验模态分析技术引入递纸机构动态响应的求解过程,并通过求解结果指导并改进设计。结果在有样机可提供测试的情况下,用试验模态分析方法建模的精度会高于常用的单自由度集中质量法,对系统进行测试分析能够达到更准确的结果。运用该方法将一款单张纸胶印机的最高速度由13 000张/h提高到了16 500张/h。结论试验模态方法能为胶印机的改进设计提供依据,既是结构设计和动力学设计的有效补充,也是校核的工具。其他关键机构如输纸头、前规和咬牙开闭机构等凸轮连杆机构也可以使用此方法进行分析研究。

焊接机器人的试验模态分析

模态分析是了解焊接机器人整机稳定性和可靠性的重要基础。该文基于试验模态分析方法,对焊接机器人的大臂、小臂关节、小臂及整机进行实验模态研究。首先,建立机械人手臂及整机的测点模型,对其进行测力法实验,基于动态信号测试分析系统进行数据采集,并得到频响函数数据;然后,利用采集到的振动数据,运用多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF)对得到频响函数数据进行参数识别,得到焊接机器人的前十阶模态频率均在200 Hz以内。最后,利用模态判定准则(MAC值)对测试得到的焊接机器人的模态进行分析,模态分析结果表明测试得到的各阶模态具有较高的可信度。该研究结果为焊接机器人的结构特性分析、振动故障诊断和预报以及动力特性的优化设计提供依据。

基于修正Craig-Bampton方法的轮胎动态子结构模型

以轮胎模态试验获取的模态参数和参数化轮胎有限元模型为基础,通过优化方法使有限元模型的计算模态参数与试验模态参数一致,获得动力学等效的轮胎模型,将该模型视作连接车辆与地面的子结构,基于修正的Craig-Bampton方法和轮胎接地界面特性,得到轮胎子结构的主模态集和约束模态集,使用模态综合方法实现轮胎子结构模型与车辆多体动力学模型的耦合,此模型可广泛应用于车辆平顺性仿真和整车动态优化设计。

多功能机床关键导轨副动态特性分析

针对多功能机床关键滑块导轨运动副HG45CA结构,采用东方所试验模态设备和CASP软件对约束状态的滑块导轨副进行了动态性能分析。试验研究得到的导轨滑块固有动态参数表明:滑块导轨运动副具有横摇、横荡、垂荡、首摇和扭转前5阶固有振型,其固有振动频率在300~1 000 Hz之间;试验得到的导轨滑块阻尼比在0.1以下,说明滑块导轨运动副属于粘性阻尼振动系统,并计算得到导轨滑块的刚度和阻尼值;试验结果为机床振动环境下导轨滑块的强迫振动性能奠定理论基础,并为进一步深入分析机床整体振动系统特点提供了关键参数。另外,导轨滑块的试验模态机理、试验方案和试验数据的分析为相关试验研究提供了借鉴。

永磁同步电机定子振动特性分析

为了研究永磁同步电机电磁力导致电机振动与噪声问题,采用有限元法对电机气隙磁密进行分析,得到电机在空载运行时的气隙磁场和径向电磁力;接着对永磁同步电机定子系统进行模态分析,获得电机定子系统结构固有频率,分析了径向电磁力对电机模态振动影响;同时采用模态试验,并将有限元仿真数据与模态试验数据进行对比,验证了有限元模态分析的可靠性。结果表明:该永磁电机定子径向电磁力波频率与定子结构模态频率相差较大,不会因电机径向电磁力产生共振.,相关研究工作为永磁电机设计与优化提供参考。

一种永磁电机定子结构振动特性分析与验证

共振影响了永磁电机安全运行,设计阶段对永磁电机定子振动特性进行分析是非常重要的。鉴于此,在建立某永磁电机定子结构数学模型和三维结构的基础上,在有限元软件上对其进行模态分析,对在低频段影响振动特性的频率和振型进行提取,通过与定子模态试验对比,验证该有限元分析方法的可靠性。研究与试验结果表明:该电机在额定运行工况下定子未发生共振,表明了该电机定子结构设计的合理性。相关研究工作为进一步实现低振动永磁电机的设计与优化提供了指导。