某军用发动机振动模态的实验研究与计算

为了研究军用发动机整机结构的动力学特性,在各子结构——机体、曲轴、缸盖和曲轴箱三维实体模型的基础上,组装成整机模型。采用实验研究和理论计算相结合的方法,对此整机的振动模态进行了研究。由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取,采用了虚拟材料来模拟结合面特性,通过反复修正虚拟材料的特性常数,使得整机有限元振动模态分析结果与实验结果吻合。从而说明所建立的整机的有限元模型是正确可靠的,为整机结构进一步的动态仿真研究奠定了基础。     

鱼雷热动力发动机机体振动模态分析

以鱼雷热动力发动机机体为例，用PATRAN有限元分析软件为平台，建立机体3D实体模型，对机体结构进行约束模态和自由模态分析，获得机体结构的模态参数。通过模态研究，分析了鱼雷热动力发动机机体固有振动特性，以及各结构参数对振动传递及噪声辐射的影响，为鱼雷热动力发动机的减振设计奠定基础。     

水下加肋弹性壳体振动声辐射数值计算分析

文中利用有限元软件ANSYS和边界元软件SYSNOISE对水下弹性壳体受激振动与声辐射作了数值计算分析研究,先用ANSYS对结构进行模态计算,然后把结构的外表面节点和相应点的模态信息提取出来输入SYSYNOISE作为解算基础进行耦合分析,利用其直接边界元技术作单边耦合,计算结构的振动声学特征量.     

统计能量分析在鱼雷结构振动及声辐射研究中的应用

针对鱼雷的高频振动和声辐射,应用统计能量分析建立了鱼雷结构的统计能量分析模型,探讨了模型的简化和统计能量分析参数的计算方法,给出了算例,结果表明,该方法能有效地应用在鱼雷结构振动传递分析上,具有较强的工程适用性和可操作性。     

鱼雷电机-艉轴系统振动与声辐射特性分析

采用结构有限元软件ANSYS和声学边界元软件SYSNOSIE,对鱼雷电机一艉轴系统振动与声学特性数值计算问题进行了研究,建立了带有电机和轴系装置的鱼雷部分舱段的FEM／BEN数学模型。计算了在电机支撑架为刚性支撑和弹性支撑2种情况下,流固耦合模型结构的振动模态以及基于模拟电机激励下的频响分析。获得了鱼雷结构振动响应特征参数。以振动频响分析计算结果作为声学边界条件,比较了2种情况下结构噪声向外辐射的能力。最后考虑了电机空气动力噪声和敷设吸声材料,采用直接边界元法,对鱼雷近场声学特性进行了计算,计算结果表明,用AN- SYS和SYSNOSIE软件能合理地对鱼雷振动及声学特性进行分析,为工程设计提供了有效的工具。     

盘式制动器噪声、振动与声振粗糙度特性的复模态评价

建立了盘式制动器非线性有限元模型,分析了复模态,从振型、频率、负阻尼比、模态耦合、模态应变能等多维度评价其噪声、振动与声振粗糙度特性。结果表明：不同参数从不同角度都能反映模型模态的不稳定性;模型在1~15 kHz范围所有频段存在不稳定模态,且在1~3 kHz和12~13 kHz频段复特征值实部大,负阻尼比高,模态稳定性差;不稳定模态容易与相邻模态发生耦合,发生制动噪声概率大。     

往复式压缩机壳体模态实验研究及仿真分析

往复式压缩机壳体模态参数的求取是对壳体进行改进的依据,首先采用锤击法对正常放置情况下的往复式压缩机壳体进行实验模态研究,利用模态稳态图对真实模态频率进行判别,并使用最小二乘法对模态参数识别,得到模态的固有频率,阻尼,振型等相关模态参数,其次对上壳体下壳体使用不同连接方式的壳体进行模态仿真分析,比较仿真结果得到较为贴近实验模态的固有频率以及对应振型。最后得出压缩机3 000 Hz左右声辐射较大的原因主要是壳体模态被激发,壳体实验模态与仿真分析为压缩机减振降噪提供依据。     

航空发动机双转子系统的模态分析

为了更好地了解和掌握发动机固有的振动特性,利用有限元分析ANSYS软件,对某型发动机双转子系统进行了固有频率及振型计算。通过改变轴承的刚度与原计算结果作对比,分析轴承刚度的改变对整个系统动力特性的影响。结合振动力学相关理论,对设计方案进行动力学评价。结果表明,该方法运算速度快,输入参数少,特征值、特征向量求解精度高。     

冲压发动机尾喷口的振动特性分析与评估

针对冲压发动机尾喷口动力学设计需求,采用试验测试与数值计算相结合的手段,对其固有模态和振动环境特征进行了研究,进而对其振动设计进行了评估。结果表明,尾喷口在2kHz频率范围内,具有丰富的固有频率成分,振型表现为整体或前端局部的壳式振动;在燃烧室出现燃烧振荡后,尾喷口将增加78．125Hz的窄带激励能量及其倍频成分;燃烧振荡激励的3、4、7倍频分别与尾喷口的第1、2、3阶固有频率接近,可能引起结构的共振,在实际工作中应给予充分重视。     

航空发动机典型振动故障诊断和振动抑制技术

振动故障是航空发动机主要故障,严重制约航空发动机的研制和使用。在全面梳理、跟踪国外典型第三代和第四代发动机在研制和使用中发生的振动故障的基础上,研究了航空发动机振动故障诊断技术及其未来的发展趋势。结合综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)计划和高循环疲劳(HCF)计划中的一系列典型被动阻尼技术,总结了航空发动机领域具有使用价值的几种典型振动抑制技术,并研究了振动抑制技术的发展方向。     

水下航行器燃气涡轮机叶轮模态分析

为了避免水下航行器燃气涡轮机在工作时发生共振,在合理的假设条件下建立了燃气涡轮机叶轮的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS的循环对称方法对其进行了模态分析,并对前12阶振型进行了讨论,分析了叶轮转速和工作温度对叶轮模态的影响,所得结论符合工程实际规律,对水下航行器燃气涡轮机的安全使用、结构设计和动力学分析具有重要的参考价值。     

多参考最小二乘复频域法在飞行器模态参数识别中的应用

在＂自由-自由＂边界条件下,对导弹弹身和舵传动系统进行模态试验,采用多参考最小二乘复频域（PolyMax）法对结构模态参数进行识别。结果表明该方法对于小阻尼线性结构和大阻尼非线性结构（系统）,都能够很容易实现准确的模态定阶,并获得精确的模态参数。     

粘弹结构模态损耗因子分析的修正模态应变能法

为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修正因子随不同阶次模态损耗因子的幅值而变化。以一种四参数原型系统为依据,通过对4种模态应变能法的误差分析表明新修正方法对结构损耗因子与固有频率的计算误差最小;选取两个算例,通过对结构损耗因子与固有频率采用修正模态应变能法、变形能法、传统模态应变能法及相关文献有限元法的计算结果表明：修正模态应变能法可以满足工程设计的要求,且计算误差最小;修正模态应变能法可为粘弹结构阻尼特性与结构设计及改进等领域的研究提供一定的理论参考。     

车载火箭发射系统模态分析与试验研究

为提高火箭炮的寿命及射击精度,通过试验模态分析法进行火箭炮系统模态测试。获取结构固有频率、 模态振型和阻尼比等模态参数,分析在不同胎压、支撑高度下系统的振动特性,为火箭炮结构系统的振动特性分析、 振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。简化模态测试试验过程,将测试获得的整车模态振动 参数与有限元仿真结果对比分析。仿真结果验证了有限元分析的精确度,提高了计算模态分析的应用价值。     

结构热模态试验数据处理的工程方法

针对热模态试验中结构的模态参数随时间发生变化,常温模态试验的参数识别方法不再适用于热模态试验数据的处理的问题,对时变结构模态参数识别方法进行研究,提供了一种工程化的方法。在成熟的时变结构模态参数识别方法及工程化软件研制成功之前,利用＂时间凝固法＂得到系统在每一时刻的伪模态参数,并进一步分析得到伪模态参数随时间和温度的变化规律与范围,可以作为时变结构模态参数的工程近似解。     

燃气涡轮机在鱼雷动力系统中的应用与发展

回顾并展望了燃气涡轮机在鱼雷动力推进系统中的应用与发展,分析了燃气涡轮机在鱼雷动力推进系统中的发展需要,基于对鱼雷燃气涡轮机动力系统的组成、原理和特点的认识,指出满足鱼雷要求的涡轮机类型一般是轴流式或重入式部分进气单级或复级冲动涡轮机,与航空燃气涡轮机作比较,其在结构、驱动目的、能源、冷却介质以及废气排放等方面有较大区别,与液体火箭发动机燃气涡轮泵比较,其在使用燃料、使用环境和工作方式等方面也有很大区别,最后对开展鱼雷燃气涡轮机的研究提出了几点建议。     

基于有限元的某多管火箭炮模态分析

为掌握某多管火箭炮的发射动力学特性,文中利用CAD软件Pro/E建立某多管火箭炮的简化实体模型,然后将其导入ANSYS有限元软件建立有限元模型并计算,得到了详细的模态固有频率和振型,为某多管火箭炮的振动特性分析和结构动力特性的优化设计提供了依据。