磁浮车辆辅助变流器的风机轴承振动失效分析

针对磁浮列车辅助变流器的外转子风机轴承短期内失效问题,首先开展风机装车线路运行和台架安装变频运行的振动测试和频响测试,结合外转子风机双质量振子系统的分析,揭示风机轴承过度磨损故障的原因为耦合共振,耦合共振是由风机4倍电磁激振力波及4倍电流谐波激励与其定转子同向运动轴向振动模态产生的.然后提出基于故障振动形态和实测载荷谱...     

磁浮车辆辅助变流器的风机轴承振动失效分析

针对磁浮列车辅助变流器的外转子风机轴承短期内失效问题,首先开展风机装车线路运行和台架安装变频运行的振动测试和频响测试,结合外转子风机双质量振子系统的分析,揭示风机轴承过度磨损故障的原因为耦合共振,耦合共振是由风机4 倍电磁激振力波及4 倍电流谐波激励与其定转子同向运动轴向振动模态产生的。然后提出基于故障振动形态和实测载荷谱归纳方法的故障复现试验方案,并在振动台上成功复现故障。最后给出调整波形弹片的刚度、优化辅助变流器电源谐波电流和适当提高风机转速的整改方案。研究成果可为类似结构的故障定位、分析和复现提供理论指导。     

抑制失谐星载天线振动局部化的失谐优化及控制改善

为了抑制随机失谐星载天线结构的振动局部化及其导致的振动控制失效问题,建立了径向肋天线结构的单肋多自由度集中参数模型,提出了一种衡量结构整体振动模态品质的局部化因子;分析了失谐肋的安装顺序对结构整体模态振型的影响,利用遗传算法对失谐肋的安装顺序进行了减振优化,并评估了失谐优化对天线振动控制系统性能的提升。结果表明,对于一组具有特定随机失谐参数的径向肋,基于本文的模态局部化因子和智能搜索算法可以快速、准确地得到其最优或近似最优安装顺序,不仅能大大改善天线整体振动模态品质、降低结构振动响应,还能提高天线结构控制系统效能。     

基于模态灵敏度分析的客车车身优化

针对提高国产某轻型客车的乘坐舒适性,解决车内振动和噪声剧烈问题,本文首先基于有限元仿真和道路试验的阶次跟踪方法进行振动和噪声原因分析,所确定的原因为轮胎激励引起的车身结构共振。为避免共振,以白车身钣金件和骨架的厚度为设计变量,以提高白车身前两阶固有频率为目的,用模态灵敏度理论对白车身进行优化设计和灵敏度分析。然后结合各钣金件和骨架的模态灵敏度和质量灵敏度,设计最优的改进方案并进行试验分析。对比优化前后的试验结果,验证了该优化方案的有效性与合理性。     

6830CR1型客车怠速振动问题分析及解决方法

对怠速状态下振动过大的客车进行了现场振动测试及锤击模态实验,得到整车的振动频率成分及固有特性。通过振动分析得出影响该客车振动的主要因素是发动机转动传到底盘大梁的振动,与怠速车速密切相关。并对其底盘进行结构仿真分析,经过与模态测试对比,最终确定客车振动是怠速的工作频率与车辆底盘固有频率的耦合问题,通过改变底盘局部结构合理消除共振耦合现象。     

汽车传动轴振动的仿真计算及优化

考察汽车传动轴振动特性的指标为1阶约束模态的频率。由此,某商用车传动轴在设计阶段进行模态仿真分析,虽然满足了设计要求,但在整车验证阶段却出现共振,产生了车内共鸣音。针对该问题,改进传动轴模态分析方法,并对传动轴结构进行优化设计,消除共振模态。通过主观评价和噪声测试证实效果良好。     

6830CR1型客车怠速振动问题分析及解决方法

对怠速状态下振动过大的客车进行现场振动测试及锤击模态实验,得到整车的振动频率成分及固有特性。通过振动分析得出影响该客车振动的主要因素是发动机转动传到底盘大梁的振动,与怠速车速密切相关。并对其底盘进行结构仿真分析,经过与模态测试对比,最终确定客车振动是怠速的工作频率与车辆底盘固有频率的耦合问题,通过改变底盘局部结构合理消除共振耦合现象。     

转页扇结构振动优化设计与分析

机架结构共振是造成转页扇振动大、产生异音的主要原因,通过测试分析某款转页扇的振动,应用ANSYS Workbench软件对其进行模态仿真与谐响应仿真分析,对机架结构进行优化设计,提高支撑筋扭转固有频率,有效避开电机100 Hz激励频率,明显改善转页扇的振动。研究结论对同类家电产品的振动分析与正向设计有一定的参考价值。     

海洋钻井平台注水泵机组故障测试分析

针对某海洋石油钻井平台注水泵机组轴承频繁失效而影响正常生产的问题,以减小注水泵振动为出发点,采用多点布局测振方案对注水泵机组轴承关键点振动特性及平台甲板振动特性进行测试分析,找出导致轴承失效的主要原因。在建立平台甲板CAE模型基础上进行模态分析,提出解决注水泵机组轴承失效问题的平台甲板改造方案。注水泵机组在甲板改造后振动强度明显降低,注水泵机组轴承频繁失效问题得以解决,证实测振技术及基于CAE模型的模态分析技术在分析处理海洋钻井平台注水泵机组故障中的有效性。     

基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构EI北大核心CSCD

提出一种基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构方法。使用D优化设计方法确定最优测点布置方案,根据模态扩展方法构造加速度响应扩展矩阵,从而实现由优化布置的有限测点的加速度响应重构机械结构全场加速度响应,并使用有限元分析软件读取重构的加速度响应,实现机械结构响应全场可视化。开展板结构数值仿真分析和振动响应重构试验,验证了当结构处于多模态共振或非共振状态下机械结构振动响应全场重构方法的有效性和鲁棒性。进一步,通过分析各阶加速度模态贡献量,精准选择主要振动模态分析机械结构的振动响应,实现了基于更少测点的振动响应全场重构。     

600KN超大推力电磁振动试验台动圈结构的模态分析与优化

本文以600KN超大推力电磁振动试验台的动圈结构为研究对象,采用有限元分析方法计算其振型及模态频率,尤其关注其一阶轴向模态并以之为指标进行结构优化。根据动圈实际工况,建立了加筋动圈模型并定义了动圈的支承约束刚度,完成了动圈结构的模态分析。本文定义了有效质量权重(Efficient Mass Percentage, EMP)概念,并用于提取一阶轴向共振频率,结果通过实验验证。最终利用动圈缩减模型消除模态分析过程中出现的对称模态和局部模态。通过各结构参数对一阶轴向共振频率的灵敏度分析,找到了影响频率提高的关键部分。通过优化,动圈结构的一阶轴向共振频率有显著提升。     

结合部等效参数在往复式压缩机管线振动分析中的应用

为了解决大型往复式压缩机机组及管线振动问题,建立有效的数值计算模型,将基于等效参数的动力修改技术与基于有限元的管线振动特性分析方法相结合,提出利用结合部等效参数修正有限元模型的方法,通过将管道与附件结合部作为弹性约束处理,并进行等效刚度优化,从而还原工程现场真实振动模型。以真实模型为基础进行模态分析,结合现场实测数据,找出管线振动原因,再次利用等效参数识别技术提出改造方案,改造后管线避开了原共振频率,减振幅度达到95.4%。该方法对于所建工程现场数值模型的有效性具有重要指导意义。     

电动汽车拍振问题分析及改进

某电动汽车的空调系统存在间歇性异常振动噪声,严重影响驾乘舒适性。文章首先采用分别运行法快速锁定了压缩机和冷却风扇为故障相关零部件,并基于零部件结构特征分析、拍振理论分析、时域数据分析和频谱分析确认该故障为拍振;然后通过传递路径分析及试验确认了该拍振故障的作用机理;最后针对压缩机和冷却风扇两个关键零部件,分别基于源、路径两个方面提出了多种改善措施并通过单品及整车验证确认了改善方案的有效性。分析结果表明,降低振源激励、提升传递路径隔振能力可有效处置拍振问题,车内噪声降低可达8.1 dB(A),降幅约为13.94%。     

某SUV汽车油门踏板振动原因分析与解决

汽车油门踏板是一种与驾驶员接触频繁的机构,提高其振动舒适性有利于行车安全。针对某SUV油门踏板振脚问题,应用道路车内振动测试、底盘测功机车内振动测试、模态测试等手段逐一排查激励源、传递路径、响应分析,运用CAE手段分析油门踏板安装点动刚度,发现IPI曲线上有异常峰值,油门踏板安装支架加强后,异常峰值消失,油门踏板振动幅值降低1.4 m/s2,主观评价脚麻感消失,最终通过优化油门踏板安装支架问题得以解决。     

某型SUV座椅抖动的分析

某型SUV四驱车加速过程中,在无乘员时副驾驶员座椅抖动明显,严重影响整车品质。运用道路车内振动试验分析、模态试验分析、CAE分析等方法对座椅抖动的原因进行分析,确定该座椅抖动由座椅Y向摆动模态频率与悬架激励频率共振引起。可有加强座椅结构以提高其固有频率及附加动力吸振器两种方案,使座椅抖动降低2.5 m/s2,主观评价抖动消除。最终综合考虑成本、周期,选用座椅结构加强方案。     

低速机消振装置设计与应用技术研究

以低速机的低频振动线谱控制为研究对象,采用消振原理,依据振动线谱测试数据计算低频振动峰值对应的不平衡力矩,开展消振装置探测系统、控制系统、执行器以及机械结构设计研究,针对某低速机开展消振装置的设计和优化,通过配机试验结果分析,对控制策略和结构设计进行优化和完善,试验结果表明在消振装置安装位置的关心频率振动加速度可以降低5.8 dB,其他测点消振效果更优。研究并掌握消振装置结构设计、探测系统及控制策略可靠性设计、执行器系统匹配设计以及应用技术,为低速机船舶低频振动线谱控制和实船应用提供技术支撑。     

自适应桁架结构局部力反馈振动控制及其主动构件的配置研究

本文主要研究利用自适应桁架结构自身的主动构件实现控制结构动态特性的理论和有效性以及主动构件的最优配置问题。首先，基于自适应桁架结构的有限元模型，将主动构件的弹性内力直接用于实现反馈控制桁架结构的振动特性；然后，引用模态耗散能因子和模态应变能因子的概念，研究了主动构件的优化配置问题。通过一平面自适应桁架结构的优化配置计算和数值仿真，说明了文中提出的控制方法和主动构件优化配置的有效性。     

内燃机噪声优化对车内声学的影响研究

提出了内燃机结构辐射噪声的仿真与优化方法,评价了内燃机噪声优化前后车内噪声的变化。建立了内燃机和前围板的有限元模型,通过模态分析验证了模型的精度。采用柔性多体动力学方法计算了内燃机的振动响应,并结合边界元算法得到了结构辐射噪声。完成了机体的结构优化,通过提升刚度使整体模态频率与激励峰值频率分离,从而降低机体结构响应,减小辐射噪声。搭建了内燃机与前围板的声学耦合模型,计算得到经机体结构优化前后的内燃机辐射噪声通过前围板后进入车内的声功率。结果显示,机体的优化方案大幅降低了其辐射噪声,从而减小了整机的辐射噪声。研究内燃机噪声与车内噪声的传递路径后,发现车内噪声有了明显的下降,从而证实了优化设计的可行性和有效性。     

混沌免疫遗传算法在汽车悬置系统设计中的应用

传统的悬置系统参数优化方法容易使优化结果陷入局部最优,遗传算法因其易于早熟收敛而限制了实际优化效果,为此提出使用混沌免疫遗传算法对汽车动力总成悬置系统参数进行优化设计。优化设计中,以动力总成悬置系统六自由度能量解耦为目标函数,以悬置刚度和安装角度为优化变量,并考虑悬置系统的模态频率匹配、能量解耦率、悬置静态剪切和压缩变形等约束条件。优化结果表明,基于设计的寻优方法,改善动力总成悬置系统与整车匹配程度,提高动力总成悬置系统的隔振性能。     

Method for modifying axial fan’s guard grill and its impact on operating characteristics

This paper presents the impact of guard grill on aerodynamic integral characteristic, the spectrum of sound pressure level and total sound power level at four characteristic operating points of axial fans with standard guard grill, with optimized guard grill and without guard grill. The study of guard grill’s impact was conducted with measurements at integral level and local outflow velocity field of the axial fan without guard grill. The measurement results of the local outflow velocity field of the axial fan without guard grill at optimal operating point were used to model the optimized guard grill contour. The guard grill of axial fan has a significant impact on aerodynamic integral characteristic at free flow and mostly used operating region. The influence of guard grill is also characteristically reflected in the spectrum of sound pressure level via vortex shedding frequency and consequently at total sound power level of compared axial fans.