基于CATIA的汽车车灯静力学计算及模态分析

以某型号的汽车高位刹车灯为例,在CATIA软件中建立其三维模型,并对安装支架进行静力学计算和模态分析。静力学计算结果表明该灯的安装支架受力相对均匀,该结构的最大位移和应力均满足设计要求;模态分析结果表明该灯的前两阶固有频率达到了设计要求,该系统具有良好的动态特性。     

香蕉型振动筛静力学与固有特性有限元分析

采用参数化建模方法建立振动筛的有限元模型,对其进行模态分析和静力学分析,计算出筛箱结构的固有频率、固有振型、应力分布,为振动筛动力学计算和优化设计提供依据.     

考虑中主应力系数影响的主应力轴旋转下 原状软黏土变形研究

用浙江大学空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了固结不排水主应力轴旋转试验,试验中保持平均主应力、中主应力系数和切应力不变,进行了应力路径和各应变分量可靠性分析,并在此基础上探讨纯主应力轴旋转对各应变分量、广义切应变和切变模量的影响.研究表明：当中主应力系数等于0.5时,径向应变数值很小,可以忽略不计;轴向应变变化特征与环向应变刚好相反;在各应变分量中扭切应变占主导地位.在低切应力作用下,纯主应力轴旋转产生的应变很小;随着切应力增加,应变分量显著提高;广义切应变在高切应力下才适合选用.主应力轴旋转中切变模量呈“勺”形变化说明土体刚度逐渐降低.研究发现前期主应力轴旋转和高切应力作用对土体后期主应力轴旋转产生的变形有很大的影响.     

基于HyperWorks的公交车驱动桥壳的有限元分析

基于有限元方法,利用HyperWorks软件对某公交车驱动桥壳在3种典型工况下进行了静力分析,得到桥壳的应力和位移分布规律;对桥壳进行自由模态分析和约束模态分析,分别得到了桥壳自由模态1～12阶的振型和固有频率,以及约束模态1～6阶的振型和固有频率,结果表明桥壳的结构设计合理.上述静力分析和模态分析结果可为公交车专用驱动桥壳的设计和开发提供重要的参考依据.     

3-PRS并联机构的有限元分析

针对3-PRS并联机构在工作中受力变形且传递关系复杂的问题,提出利用有限元分析方法来研究变形的分布特征。根据逆向运动学原理得到动平台处于不同位姿下的机构参数,利用三维建模软件建立3-PRS并联机构在不同位姿状态下的实体模型,运用有限元分析软件对模型进行静力学与模态分析。通过静力学分析,得到并联机构的等效变形与应力分布;通过模态分析,得到并联机构的固有频率与振型,分析了并联机构的固有频率与振型对机构在工作状态中的影响。研究结果为3-PRS并联机构的相关试验与动力学分析计算及结构的优化设计提供了参考依据。     

发动机曲柄连杆机构的动力学分析

对曲柄连杆机构中的连杆进行了静力学及动力学特性分析.首先对连杆所受主要载荷进行了计算,其次建立了CATIA的三维模型,最后在ANSYS中进行了静力学及模态分析.研究结果表明:在最大拉伸和压缩两种极限工况下的应力和应变均在允许范围内,连杆工作中并不发生共振.本文结果可为连杆的结构改进提供参考.     

齿轮传动副背隙动态测试平台的仿真与研究

设计一个机械传动性能测试实验台,为测试研究机械传动系统性能做准备。为此,用SolidWorks建模,用有限单元法比较行星齿轮机构和蜗轮蜗杆传动机构在载荷作用下的啮合齿面受力变形特征;结合背隙,分析应力应变;对这两种传动机构进行模态分析,谐响应分析,分析其固有频率和振型,分析位移、应力频谱以及在振动最大处的应力变形情况,进行理论数据比较,并给出结论。     

等截面弹性梁的应变模态分析

通过研究弹性结构应变与位移的关系,得到了应变模态与位移模态的关系.借助此关系分析了几种常见约束下等截面弹性梁的应变模态,可以指导梁结构的动态设计.     

JJ315-40-K井架的静强度及动态特性分析

运用有限元分析方法,利用ANSYS软件对石油钻机JJ315/40-K进行了三种工况下的静强度分析,计算出了井架的节点应力和节点位移,根据计算结果可知井架满足强度设计要求.用ANSYS对井架进行了模态分析,得出井架的前四阶的固有频率和固有振型,可预知井架结构的变形规律.     

重载鼓式制动器动力学特性有限元分析

为研究重载鼓式制动器的动力学特性,使用HyperMesh和ABAQUS软件建立了鼓式制动器的有限元模型,计算了制动工况下制动鼓、制动蹄和摩擦衬片的应力和位移分布规律;利用直接模态方法对鼓式制动器各零部件进行有限元模态分析,得到了前16阶固有频率和振型。汽车行驶工况下制动鼓的应力应变的实际测试结果表明,所建模型及论文分析结果可信。该成果对掌握鼓式制动器的综合力学性能及噪声控制研究具有实际意义。     

夹芯复合材料损伤分析方法研究

为了实现夹芯波纹板在加工和服役过程中由于冲击载荷、疲劳等产生的脱焊损伤缺陷无损伤检测,本文提出一种对损伤进行定量识别的检测方法,基于动态响应参数对夹芯波纹板结构开展损伤分析方法研究。根据固有频率、模态振型、振型曲率、模态应变能等参数理论,建立夹芯波纹板有限元模型,基于动态响应参数开发曲面光滑算法、曲率模态变化率法和二维连续小波变换法对结构脱焊损伤进行识别;然后对该模型进行模态分析,获取损伤夹芯波纹板模态振型,使用中心差分法求取模态振型曲率,将模态振型曲率作为损伤敏感参数,通过提出的损伤检测方法对该敏感参数进行处理,分别建立损伤识别指标,对损伤的位置、数量进行识别,并对各方法损伤识别结果进行对比分析。结果表明,曲率模态变化率法和二维连续小波变换法可有效识别出损伤的位置和数量,且曲率模态变化率法的损伤识别指标更显著,损伤识别效果最好。但在预设一处损伤的情况下,曲面光滑算法还需进一步研究和验证。     

汾西TFC6905-3型发电机的机体模态分析

利用有限单元法对发电机机体进行建模与模态分析,分别计算在自由无约束状态下和约束状态下的前15阶模态的固有频率和振型.通过动态系统建模与分析,得到了结构模态参数,通过模态实验验证了自由状态下的模态分析法更具合理性.另外,通过模态分析可知,结构的固有频率不仅和材料属性,如重量、刚度、阻尼等有关,同时还与边界约束条件有关.     

轴-艇耦合系统自由振动特性建模与分析

为了探究水下航行器结构间的振动传递规律，本文基于能量变分原理，以梁-组合壳作为轴-艇耦合系统结构的简化，建立理论计算模型并对其自由振动特性进行分析。引入改进傅里叶级数构造梁结构及组合壳结构的位移函数，得到各自结构的动能和应变能；分别利用耦合弹簧组和边界弹簧组将结构之间的位移连续条件和边界约束条件转换为对应的耦合弹簧势能；对系统能量泛函进行变分求解，得到耦合系统的固有频率及模态振型。通过与有限元软件的对比，验证了本文计算模型的准确性，并对不同壳体边界条件下耦合系统固有频率变化规律进行计算分析。研究结果表明：耦合系统低频段存在解耦模式，振动模态可等效于刚体结构上的多跨梁弯曲振动；壳体边界约束增强会导致耦合系统大部分固有频率随之增大并最终趋于稳定，但不会对解耦模式的固有频率产生影响。     

绝对节点坐标梁单元弹性力建模及模态仿真的常见方法对比研究

通过理论推导和数值分析，研究二维绝对节点坐标梁单元在不同弹性力建模方法下的模态参数. 介绍连续介质力学、增强连续介质力学以及应变分解法，并推导应变分解法应用的局限性，从理论角度说明了3种方法的特点. 基于广义特征方程得到不同弹性力建模方法下的绝对节点坐标梁单元的4种固有模态，以简支梁结构为例，分析绝对节点坐标梁单元弹性力建模方法对4种固有模态的作用规律. 不同弹性力建模方法下，横向低阶单元的4种固有频率相较横向高阶单元更高，表现得更“刚”. 连续介质力学方法下，各单元的低阶剪切固有频率与解析解存在20%~30%误差，而应变分解法和增强连续介质力学方法能够将剪切固有频率的误差控制在4%内，提高单元收敛精度.     

超声手术刀振动特性分析

超声手术刀工作时的频率高达几万赫兹,即每秒振动几万次,容易产生疲劳损坏。介绍了超声手术刀的工作原理,并设计了一把工作频率在55.5k Hz左右的超声刀。然后,通过有限元分析软件ANSYS建模,对超声刀进行模态分析,得出它的固有频率和振型图,并进行谐响应分析,得到超声刀的振幅大小、应力应变参数以及谐响应曲线,研究超声手术刀在设计要求的谐振频率下的振动特性。通过有限元分析,超声刀在固有频率55053Hz下做纵向振动,在谐振频率55.5k Hz附近刀头振幅最大,刀头应力达到最大,刀身应力分布均匀。     

轻集料混凝土局部受压试验及动力本构分析

为探究轻集料混凝土单轴局部受压动力特性,采用试验机对轻集料混凝土单轴局部受压本构关系进行相关试验研究.考虑了5种不同加载应变率和4种不同加载面积,在位移控制下,得到轻集料混凝土单轴局部受压应力-应变曲线.根据应力-应变曲线特征点的峰值应力、峰值应变和弹性模量,分析不同加载应变率与加载面积对特征点的影响.同时根据混凝土黏弹塑性损伤本构模型,考虑不同加载应变率和加载面积的影响修正模型参数,并通过试验数据验证理论模型的合理性.研究结果表明:加载应变率和加载面积对轻集料混凝土应力-应变曲线影响明显;不同加载面积对轻集料混凝土弹性模量、峰值应力及峰值应变有较大影响;所提出的理论模型能够准确描述轻集料混凝土材料局部动力荷载作用下的应变率效应和非线性行为.     

基于ANSYS的轨枕螺栓电动扳手芯轴可靠性分析

本文通过ANSYS参数化设计模块,建立芯轴三维实体模型,将芯轴的各段直径、载荷、应力及屈服强度等参数设为服从一定分布规律的随机变量,根据可靠性应力－强度干涉原理,建立芯轴极限状态方程,运用ANSYS/PDS模块,采用Monte-carlo模拟技术的LHS抽样法,对其芯轴进行可靠性分析,给出了芯轴的可靠度数值和各参数的灵敏度图,探讨了各设计变量对可靠度的影响规律。本研究可为轨枕螺栓电动扳手芯轴的设计提供理论依据,对芯轴的可靠性研究具有非常重要的意义。     

基于数值模拟技术的C型弹簧管频率分析

针对直接影响压力仪表的精度和可靠性的敏感弹性元件C型弹簧管的静态固有频率,用ANSYS8.0软件对LY100-2.5MPa型压力表的C型弹簧管的结构进行了基于有限元法的模型建立,并应用该软件强大的灵敏度分析技术,对该弹簧管进行了模态分析,得出弹簧管短轴、壁厚、曲率半径和毛坯外径等主要结构参数对弹簧管前二阶动静态固有频率的影响,并找到了弹簧管固有频率和这些结构参数之间的关系,其分析结果对进行弹簧管和压力仪表减振设计和优化设计提供了准确的理论依据.     

既有预应力混凝土结构承载力影响参数分析

选取常见的预应力混凝土梁作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土梁有限元模型。分别采用实体单元和杆单元模拟梁和预应力筋,有效地模拟预应力效应。采用APDL语言进行参数化设计,计算了预应力梁单元在自质量作用下的变形与应力,并且进行了模态分析;考虑了梁单元的挠度和固有频率受到预应力大小、外荷载大小、截面形式、预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同的影响,从而建立现存预应力与挠度、梁底应变、固有频率之间的关系,为结构中预应力筋的设计和预应力损失的研究提供一定的参考。     

槽式太阳能集热器集热系统支架的模态分析

通过ANSYS模态分析,计算系统支架不同角度的模态参数。以90°(最大迎风面)为例,结合系统支架不同角度不同阶数的模态参数分析前20阶频率和振型的特点。结果表明:支架结构的固有频率比较低,且前十二阶振型都是集热器元件绕着z轴转动,说明支架系统绕z轴的转动刚度比较小,需要采取加固措施。但是其固有特性参数(固有频率和振型)随角度变化不明显,故设计时不需要考虑频率随角度的变化。