任意载荷激励下梁单元的局部动力效应分析

本文通过对任意荷载激励下梁单元局部效应的修正 ,探讨了不同荷载激励下结构的动力响应 ,计算结果表明 ,考虑局部效应可以使动内力计算结果更为精确。在进行大型复杂结构的动力响应分析时 ,通过考虑局部效应 ,可在计算模型大大简化的同时获得较为精确的计算结果。

动态载荷激励位置时域识别技术研究

对实测振动加速度信号进行分析,采用基于盖尔圆定理的GDE算法识别作用于结构的动态载荷数量;在此基础上,建立结构有限元模型,运用基于正交多项式拟合的动态载荷时域识别方法拟合虚拟激励位置处的当量动态载荷,基于优化理论建立动态载荷位置时域识别的数学模型,计算该模型结果向量的均方根值并将其作为识别动态载荷激励位置的判别依据,提出了动态载荷激励位置识别的均值判别系数法。仿真和试验结果均表明方法正确可行,可用于线弹性系统多个谐波载荷或任意形式时变动态载荷的激励位置识别。

载荷激励下齿轮-转子系统断齿故障的机理研究

以一级齿轮箱及其连接的双跨转子系统为研究对象,研究其载荷激励和断齿故障下的动力学机理。针对齿轮啮合刚度的时变性及其所连接的转子系统的不平衡,以转子系统动力学、齿轮系统动力学以及拉格朗日方程为基础,构建了齿轮-转子系统的弯扭耦合数学模型,并在Matlab/Simulink环境下建立其仿真模型。数值仿真了断齿故障信号,并通过信号发生器模拟不同的载荷激励,通过观察其时频图解析了不同载荷激励和断齿故障所引起的系统动力学响应。最后,通过不同载荷激励下的齿轮断齿故障试验,得到实测信号的时域图并进行频谱分析,验证了齿轮-转子系统模型的合理性,可为齿轮-转子系统的故障诊断提供重要的理论依据。

基于频域分析的冰载荷激励下推进轴系扭振计算方法研究及工程软件开发

受全球气候变暖的影响,极地/冰区航线将在可预见的时间内成为一条连接太平洋和大西洋的新航道。在极地/冰区航行技术的研究中,冰载荷激励下推进轴系扭振计算方法的建立是该轴系设计的关键因素。论文开展了3种冰载荷工况下螺旋桨桨叶激励分析,利用Fourier变换将冰载荷时域(以螺旋桨旋转角度度量的)激励信号转化为频域激励信号。并提出在变速系统中将螺旋桨激励谐次与幅值转化为与柴油机转速相同当量系统的方法。基于冰载荷激励研究与分析成果,开发了基于频域分析的冰载荷激励下推进轴系扭振工程计算软件。这项研究为我国自主开展极地/冰区航行船舶推进轴系的研究和设计奠定了基础。

周期载荷激励下某型柱塞泵机体计算

将某型柱塞泵机体作为线性结构,计算出柱塞在周期激励作用下,柱塞泵机体的位移和应力随频率的响应关系,并给出了具有代表性的两点动态响应曲线;根据该理论分析,找到了柱塞泵机体在周期激励作用下的最佳工作频段,可以有效避免结构发生振动耦合及由其他受迫振动产生的有害影响。

行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究

为了解决抗震支座弯矩受到行人不确定激励载荷影响,出现参量获取不全面的现象,导致支座抗震效果不佳这一问题,进行了行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究。首先,考虑到行人对桥梁激励的不确定性,设置了多种载荷激励类型,并提出利用区间过程法来描述桥上行人的不确定激励,使用自相关系数函数分析在行人激励载荷作用下的桥梁非随机振动情况;其次,利用有限元软件中的单元构造了抗震支座模型,并对桥梁位移、桥墩弯矩、桩基弯矩进行数值模拟;最后,将支座参量数值模拟结果代入有限元模型中,设计出一种双曲面球抗震支座结构。结果表明,设计的支座在慢跑、快跑情况下纵向弯矩与实际数据之间的最大误差分别为25 kN·m、250 kN·m,横向弯矩与实际数据一致,说明根据数值模拟结果设计的支座能够起到良好减震效果。

激励载荷的模拟与舰船机械噪声预报

为了准确预报舰船的机械噪声,采用有限元/边界元法,结合设备台架振动测试结果,给出了舰船机械噪声预报中模拟设备载荷的新方法.在此基础上,探讨了舰船结构的振动传递特性以及声辐射特性;分析了舰船外壳肋位布置形式对辐射噪声的影响;并且对某舰船在不同工况下的辐射噪声进行了预报.根据所提出的激励载荷模拟方法得到的机械噪声预报结果与实船测试结果有良好的一致性,证实该方法适用于舰船机械噪声的预报.

薄壁板结构声激励载荷作用下的响应谱估算方法

本文提出一种估算薄壁板结构在声激励载荷作用下的响应谱的方法。这一方法借助板式结构的线性振动理论 ,研究薄壁板结构在声激励载荷作用下动力响应问题 ,引入结合受纳函数来考虑结构模态的波长和声波长在空间的耦合程度。本文给出的估算薄壁板结构声激励响应的方法 ,不仅对规则的几何结构有效 ,而且也应用于复杂薄壁板结构的分析。并将估算的结果与实验值做出了比较 ,较为吻合。

不同激励载荷下水面舰艇推进轴系冲击响应分析

建立轴系有限元冲击响应计算分析模型,对其分别施加了BV043/85与GJB 1060.1所规定的激励载荷以及实船抗冲击试验舰艇轴系支承部位的实测激励载荷。计算分析表明,在轴系支承部位施加GJB 1060.1所规定的冲击激励载荷,其分析结果与实测激励载荷下的变化趋势基本一致,且取值偏于安全。

不同激励载荷下海洋固定平台全频域噪声的分析研究

该文以海洋固定平台为研究对象,采用有限元/边界元法和统计能量分析方法,研究了海洋固定平台全频域噪声分布规律,同时,分析了不同激励载荷对海洋固定平台噪声分布的影响。研究结果表明:不同激励载荷作用下的海洋固定平台全频域噪声分布规律基本一致,设备噪声载荷激励对于平台噪声的贡献度大于设备振动载荷激励,是海洋固定平台噪声环境的主要影响因素。

基于虚拟技术的柴油机结构激励载荷计算

激励载荷计算研究是实现柴油机振动特性精确预测的关键因素之一,虚拟技术已经成为解决该问题的重要手段。采用ADAMS/Engine软件建立柴油机刚性体系统模型,在充分考虑工作过程中结构体弹性变形因素影响的情况下,采用曲轴与缸体有限元计算模型构建刚-柔耦合系统多体动力学计算模型,通过施加爆发压力与转速设置模拟柴油机实际运行工况,计算获得柴油机主轴颈受力与活塞敲缸力。结果表明,采用刚-柔耦合系统虚拟技术能够快速有效地实现柴油机结构激励载荷的计算分析,对于柴油机结构的振动特性预测、可靠性控制与设计开发具有指导作用。

某舱段振动响应特性与边界条件及激励载荷的关系

应用多参考点最小二乘复指数法,通过对某舱段在不同载荷激励和不同边界条件(增加帽和底板)下进行工作模态分析,研究了某舱段的振动响应特性与边界条件和载荷的关系。

基于Ansys柔性附着动臂塔式起重机起升激励载荷响应分析

以某型号柔性附着动臂式塔式起重机为研究对象,建立了与实体结构相对应的有限元模型,进行了在起升激励载荷作用下的瞬态响应分析,给出了分析结果,为后续更深入的研究打下基础。

发动机齿轮传动机构激励载荷分析研究

针对某柴油机齿轮传动机构两种不同结构布置方案,对各对齿轮副之间的啮合冲击力进行了分析研究,得到了齿轮副之间的激励载荷水平,并将两种设计方案在工作中产生的激励载荷进行对比分析,分析表明,新方案的激励载荷水平明显优化于原方案,为工程设计的方案选择提供了充足的依据。

涡旋压缩机激励载荷反求分析

涡旋压缩机在匹配空调系统时,其振动会通过吸排气管对空调系统管路应力应变产生较大影响,为了得到对空调系统振动激励的大小,提出通过涡旋压缩机振动位移响应反求激励载荷的方法,并对反求时振动响应测点位置、测点个数进行了分析与探讨,最终得到了某型号涡旋压缩机激励反求力和力矩的大小及添加方式。结果显示,涡旋压缩机与转子压缩机有较大差异,其激励载荷主要以不平衡离心力为主,可忽略力矩的影响,且激励载荷与运行频率的平方成线性关系,运行频率越高,不平衡离心力越大。另外,以反求的结果作为载荷,通过MSC频率响应分析仿真吸排气管的振动位移响应,将其与吸排气管路的试验结果对比,发现整个运行频率范围内结果一致性较好,验证了激励载荷反求方法的准确性。

弹性浮板在周期集中载荷作用下的水弹性响应

基于线性水波理论和Mindlin厚板动力学理论,采用Wiener-Hopf方法,研究了水面上浮动弹性平板受周期集中载荷作用下的水弹性响应。流体被假设为不可压理想且等深,流动有势。首先分析求解了两种区域(自由水面下区域和浮板下区域)内等深流场的导波问题。而后将原来混合边值问题的求解归结为求解无穷线性代数方程组的问题。其次,采用该方法研究了三种周期集中载荷激励下浮板上挠度和动弯矩幅值的分布情况;最后,对浮板上挠度幅值分布与不同周期载荷的作用点的关系进行了研究。

错拐技术对内燃机内部激励力的影响研究

研究了对采用错拐技术的内燃机进行惯性力系平衡分析的通用方法,推导并建立了任意缸排夹角和任意错拐角条件下的V6机型惯性力系分析公式,分析得到了90°V6内燃机错拐30°后其惯性力系的平衡特性。针对某V6柴油机,对比分析了该柴油机采用错拐技术前后倾覆力矩及惯性力系的变化情况,结果表明,错拐曲轴平衡技术可有效抑制内燃机内部的激励载荷,是改善内燃机振动、噪声特性极为有效的技术措施之一。

船舶机械低频声-固耦合数值模型中激励施加方式分析

声固耦合数值模型在预报低频机械噪声时克服了传统流固声数值模型分步计算的不足。常用的声-振分析软件如Virtual.Lab的直接声振耦合统一求解算法不能直接施加设备的加速度激励,常采用大质量法将设备机脚的加速度激励转化为力激励。论文基于结构有限元/声学自动匹配层(FEM/AML)声固耦合方法,提出将激励直接施加到设备质心处的简化大质量法。机械噪声预报结果与传统大质量法、流固声方法结果进行对比,验证简化方法的有效性。基于声固耦合数值模型预报船舶机械噪声时,可采用简化的大质量法将加速度激励转化为力激励,并作为输入直接施加到设备质心处。

典型激励方式对船舶结构振动声辐射的影响

船舶在航行过程中,船舶结构会受到各类复杂机械设备激励载荷作用,由于船用机械设备种类繁多,且运行方式各不相同,使得设备对于船舶结构的激励方式也不相同,根据设备振动机理,部分设备在运行过程中会产生不平衡激扰力或者不平衡激扰力矩。针对典型设备激励载荷作用下船舶结构振动声辐射问题,本文以船舶舱段结构基准模型为例,使用声固耦合法,从"设备-基座-船舶结构"系统耦合振动角度出发,以船舶结构辐射噪声为考核量,探究了舱段结构在设备不平衡激扰力、不平衡激扰力矩、不平衡激扰力与力矩联合作用等典型设备激励载荷作用下辐射噪声的影响变化。

动量轮微振动机理及仿真

动量轮是卫星等航天器姿态控制和精度保持的关键机械部件,其微振动严重影响卫星姿态稳定度和成像精度。动量轮的非均匀、非连续几何构形和旋转效应会引起结构系统的参数激励和载荷激励。针对具有非均匀力学特征参数的动量轮结构系统动力学模型,通过分析动力学方程中各矩阵参数的扰动,进行动量轮微振动机理的研究。仿真和试验结果表明:动量轮结构系统内部存在基频和高频激励,其中基频主要来自支点动载荷,高频来自轴承碾压作用;轮缘的局部振动会随转速形成前后行波。