铁路货车牵引梁振动频响特性分析

铁路货车牵引梁是轨道车辆运行过程中的重要系统部件,该部件受结构振动影响显著。通过有限元理论和频响理论相结合进行牵引梁有限元分析,基于模态叠加法对牵引梁做频率响应分析,获取牵引梁的变形频响曲线,同时关注固有频率对频响函数峰值的影响,从而使得频响分析结果更为准确。

基于MATLAB的结构振型模态分析

模态分析主要研究频率域内系统动态特性,基于模态分析理论对单自由度和多自由度模态振型基于MATLAB进行求解分析,然后运用Inventor对机械臂肩部关节建模,再通过命令行输入的方式对其进行模态和频率响应分析,获得前六阶模态参数,进而避免肩部关节在工作过程中发生共振现象,确定安全工作的范围。通过实例分析如何利用MATLAB进行计算模态分析,为相关模型建立、优化设计、故障诊断提供借鉴参考。

醚化反应釜有限元模态分析及试验研究

以醚化反应釜作为研究对象,基于结构动力学理论,通过有限元模态分析得到了反应釜的模态频率,并采用冲击力锤法测得反应釜的固有频率。模态分析结果得到结构发生共振的低阶频率范围;且前3阶为结构的刚体模态,后3阶的模态频率随着阶数依次递增。从模态振型图可知,反应釜的搅拌端口连接处和耳座处的相对变形量较大。振动试验得到结构的固有频率与数值模拟结果误差最大为7.1%,说明所建立的反应釜有限元模态分析模型是合理的,数值模拟计算方法是可靠的,对搅拌反应釜的振动模态分析研究提供了参考依据。

基于频响分析的某车型复合材料后车门的模态参数识别分析

以某车型的复合材料后车门为研究对象,基于有限元分析方法,通过对复合材料车门在自由模态下的频响分析,识别出车门在一阶模态下的弯曲和扭转特性,为复合材料车门结构设计提供指导。

模态力法用于机床结构系统动态分析的研究

提出了一个适用于机床结构系统动态性能分析的高效而精确的计算方法．通过对机床中零件间多种复杂连接关系的研究，建立了分析模型装配技术，从而把零件有限元分析、结合面特征与模态综合紧密集成在一起，同时，为了提高模态综合精度和满足机床结构薄弱区域识别的需要，建立了若干新的计算公式该方法具有计算速度快、精度高，对硬件环境要求低等优点，为结构布局修改及优化设计提供了高效手段．

点焊接头疲劳损伤过程中的固有频率变化特性研究

利用有限元模拟和动态响应实验对单点点焊接头的疲劳过程中固有频率变化的特性进行研究。结果表明,三维有限元模拟与实验结果相吻合,能较好地模拟点焊接头在两种疲劳裂纹萌生和扩展的过程中频率的变化情况。并利用所模拟的裂纹长度和固有频率的关系,总结出最适宜对疲劳损伤进行研究的模态阶数。

模态综合法在双转子系统建模中的应用与验证

为寻求一种便捷的双转子系统的建模和模型维数缩减方法,开展了ANSYS有限元商用软件和固定界面模态综合法在双转子系统中建模中的应用研究。由ANSYS获取系统的质量矩阵和刚度矩阵,建立系统的运动方程,并利用固定界面模态综合法实现系统方程维数的缩减。利用模态质量矩阵和模态刚度矩阵的特性验证了系统参数的正确性;进行了系统临界转速特性计算,利用ANSYS软件(有限元方法)计算结果进行了对比验证,并分析了模态截止频率对临界转速的影响;开展了双转子系统的匀变速过程的瞬态分析,进行了试验验证。结果表明:建模方法正确、可靠,并能便捷地进行双转子响应特性的计算。

舰用变压器冲击响应计算

变压器是舰船电力系统的重要组成部分,其可靠性对于舰艇的生命力和战斗力有着非常重要的影响。利用ANSYS软件建立了某舰用变压器的有限元模型。通过对有限元模型进行结构振动模态分析,分析变压器的固有振型特性,验证模型的合理性。研究舰用变压器的冲击载荷,对变压器模型进行瞬态响应分析计算,得到变压器应力最大时刻和应力最大位置,并进行抗冲击载荷分析,有利于舰用变压器抗冲击性能的进一步研究。

ANSYS在压电天平设计中的应用

利用ANSYS力电耦合的有限元分析方法,对一台三分量压电天平的性能进行评估。主要进行了静力、模态和瞬态响应特性分析,静力分析的目的是获得天平输出与施加载荷之间的关系,评估压电天平各分量的主灵敏度系数和分量间干扰灵敏度系数;模态分析的主要目的是获得压电天平的各阶振动频率和振型,用于评估天平的频率响应特性;瞬态响应特性分析主要用于评估天平在瞬态载荷下的响应特性,评估加速度计惯性补偿的有效性。ANSYS分析结果表明:压电天平的各分量主灵敏度较高,具有较好的分量间抗干扰能力,设计的天平频响较高,加速度计实现了对天平输出信号中惯性振动信号的补偿,能够满足激波风洞测力试验的需求。天平校准和风洞试验结果表明:天平的实际性能与有限元评估结果一致。

基于ANSYS机械增压器主动轴的动态特性分析

利用有限元分析软件ANSYS建立了机械增压器主动轴系统的三维有限元模型,采用了Sub-space模态提取法对主动轴系统进行模态分析,计算主动轴前4阶固有频率和振型,并获得了其在正常工作下的位移频率响应曲线,最后分析了支撑刚度对主动轴固有频率的影响,为机械增压器降噪和控制共振提供了理论依据。

有限元分析技术在空间太阳望远镜结构设计中的应用

有限元分析技术是现代工程领域中进行结构分析的一种数值方法，已经广泛应用于天文仪器设计。它可使设计者了解被设计对象相应的特性，发现强度或刚度等方面的薄弱点，从而改进和优化设计。以空间太阳望远镜主桁架和主镜室的设计为例，从几何建模、单元划分入手，对静力学分析、模态分析、动态响应和热分析等各方面在空间太阳望远镜设计中的应用进行了阐述；分析了有限元分析存在的误差、产生的原因以及如何减少误差；叙述了有限元分析技术应用于天文仪器尤其是空间天文仪器的发展趋势。

基于有限元法的车身振动与噪声特性研究

针对某客车车型,介绍车身结构振动与噪声特性研究的有限元法,即模态分析和频率响应分析方法的具体实施过程。采用MSC-Nastran 2010软件,选用壳单元类型,按前后各一个吊耳的实际结构定义边界条件。模态分析的结果提示车身结构前10阶固有频率应避开发动机经常工作的频率,并可以判断有无局部模态产生及其发生的位置,确定位置后应予以刚度优化,以避免影响其车身NVH特性。通过有限元法的频率响应分析可获得在任何一个稳态激励下车身结构任意一点的位移、速度、加速度响应,判断是否存在局部共振现象,能够较早地预测结构动态设计不足的问题,以改善车身结构NVH特性。

大跨度索穹顶结构风振响应的频域分析

建立了考虑和不考虑上覆膜影响的两个有限元分析模型,针对一工程实例,进行了结构的模态分析以及风振响应的频域分析,得到了结构的脉动风振位移响应根方差.结果表明:参振模态的适宜取值随跨度的增大而增大;对于跨度100m以上的类似索穹顶结构,建议所选的参振模态数不小于450;CSM体系索、立杆节点的动位移根方差小于CS体系;CSM体系中膜面的耗能作用不可忽略;在风荷载作用下,CSM体系的脉动风能大部分由膜面耗散;对于跨度较大的索穹顶结构,顶部索膜结构对整体结构的风振响应有明显的影响.

大型回转窑支承滚圈的有限元动力特性分析

滚圈是回转窑最重要的支承部件,运转中弯曲应力造成的疲劳开裂是其主要失效形式。回转窑运行中由于自身因素及外界的冲击突变载荷导致运行轴线动态变化而给滚圈带来动应力,从而加速其疲劳破坏。文章分析了滚圈动载荷分布情况,采用有限元法对支承滚圈进行模态分析,得到支承滚圈的模态特性及其动态危险部位;进行突变阶跃载荷下的瞬态动力响应分析,得到位移应力响应规律,并分析动应力对部件疲劳强度的影响。所做结论是回转窑结构静力分析的补充和发展,为设备的动态健康维护和结构强度分析奠定了基础。

基于振动冲击响应法的生物力学等效仿真软质材料的力学性能测试与分析

生物力学等效仿真软质材料力学性能的研究是研制动态仿真假人过程中的重要课题。针对软质材料硬度低、模量小和极易变形等特点,以纵向振动理论和共振原理为基础,提出了采用动态振动冲击响应试验法测试硅橡胶基软质材料的力学性能,搭建了软质材料力学性能的振动冲击测试平台,分析了对测试结果可能存在的影响因素。并对3组不同硬度的硅橡胶基圆柱形试件进行了测试,求得其固有频率和弹性模量。在试验的基础上,应用有限元软件对试件进行模态分析,提取出试件的1阶固有频率。将此参数与试验结果对比,两者误差很小,验证了所提方法的有效性和可行性。测试结果还表明软质圆柱形试件的固有频率与其长度成反比,与硬度成正比,这一结论对于软质圆柱形试件的动态分析研究有着重要的意义。

基于抓握可靠性的肌电控制假手优化和动态性能研究

针对肌电控制假手的结构特点,分析影响肌电控制假手抓握可靠性的因素。借助MSC/Nastran软件平台,建立该假手系统的有限元模型,以结构系统应变能最小作为优化的目标函数,以结构系统的体积和质量约束作为优化约束函数,对肌电控制假手进行结构拓扑优化。在此基础上分析研究其动力特性、力能耦合关系、以及在以传动系统动态响应作为外部冲击载荷作用下的瞬态响应。研究结果表明:优化后的肌电控制假手的振动冲击减小,反应时间缩短,抓握可靠性得到显著提高。

三叉杆滑移式万向联轴器谐响应分析

利用ANSYS有限元分析软件对三叉杆滑移式万向联轴器的关键构件三叉杆进行谐响应分析 ,得出该构件的动力特性及动力响应 ,为三叉杆滑移式万向联轴器的结构设计及进一步的系统动力分析提供了理论依据。

汽轮机末级叶片动力特性的有限元计算

以国产600MW汽轮机末级1029mm叶片为研究对象,分析汽轮机叶片的动力特性。首先,建立汽轮机叶片的实体模型和有限元模型。以结构动力学和刚体动力学基本方程为理论基础,将叶片简化根部完全固定的悬臂梁结构。通过大型有限元软件ANSYS Workbench计算出末级叶片在静止状态和不同转速下的前6阶模态频率和振型,得出模态频率随转速的变化曲线。同时,对叶片进行频率响应分析,得到了激振力作用下叶片的振动位移和应力分布。

异型高处作业吊篮检测架动态特性与瞬态响应分析

建立了异型高处作业吊篮检测架有限元计算模型,对检测架进行模态分析,获得检测架前8阶固有频率以及振动特性;同时对异型高处作业吊篮检测架进行瞬态响应分析,通过研究荷载起升瞬间所产成的动态响应,揭示了测试架在起升冲击荷载下的应力和位移随时间变化的规律,进而分析检测架结构在动态冲击下的影响,由此可发现结构潜在的设计缺陷,为检测架的进一步结构优化提供科学依据.

数控机床床身结构动力学优化与谐振响应分析

运用APDL建立数控机床床身的参数化有限元模型,在ANSYS软件平台上对其进行模态分析。以建模参数为设计变量,采用随机搜索法对床身结构进行动态优化设计,优化结果使床身基频提高了7.11Hz,有效地增强了床身的抗振性,同时使其体积减小了约5.12%,减轻了床身自重。在动力学优化基础上对床身结构进行谐振响应分析,获得了激振区域的幅频响应曲线与应力频率响应曲线,确定了有较大危害的共振频率区域,为数控机床的高速化设计和减振降噪提供了重要依据。