基于ABAQUS的某车架结构的模态分析

利用Pro/E软件建立某车架结构的三维几何模型,并利用ABAQUS有限元分析软件分析了车架在自由状态下的模态,得到了车架的前六阶的模态振型和固有频率,并根据模态分析的评价原则,验证了该车一阶弯曲和扭转模态的固有频率的合理性.     

高速旋转接头芯轴的静力学与模态分析

静力学与模态分析的结果能反馈结构的设计和参数是否合理.利用有限元软件Ansys WorkBench对三维建模后的旋转接头芯轴结构进行静力学和模态分析.计算求得芯轴在静力状态下的等效应变、应力、位移和在模态分析下的低阶固有频率,并得到其应力、应变、位移、固有频率下的云图,使芯轴在设计的时候可以加强易磨损处的刚度和避开共振频率,对旋转接头芯轴的结构设计以及参数优化有一定的指导意义.     

高速卷绕机传动轴的振动分析及控制研究

以高速卷绕机传动轴作为研究对象,利用ANSYS Workbench系统对传动轴在无约束自由状态和约束状态下进行有限元模态仿真,得到传动轴模态频率和模态振型。采用自由实验模态分析结果对建立的模型进行验证,得到传动轴固有频率,发现其一阶固有频率为26.66Hz,与卡盘轴一阶临界转速为1 500r/min时的频率(25Hz)接近。为避免传动轴发生共振,通过优化传动轴结构修改其动力特性,将传动轴固有频率调整为41.33 Hz。研究结果为解决高速卷绕机动平衡问题、控制传动轴振动、提高传动性能提供了理论依据。     

新型非道路卧式柴油机机体结构及动态特性分析

针对自主创新设计开发的非道路龙门卧式柴油机机体,分析了龙门卧式机体的结构特点,建立了机体装配组件有限元模型并通过自由模态试验进行了验证,计算分析了龙门卧式机体结构低阶固有频率和振型,并与传统隧道卧式机体结构的低阶模态进行了对比分析.研究结果表明：新型非道路卧式柴油机龙门机体结构紧凑、润滑油道短、冷却效果好、铸造和加工方便;其低阶固有频率较高,整体刚性较好,各阶模态固有频率均大于500 Hz.     

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.     

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。     

可重构小型农业作业机扶手模态特性分析

运用三维软件PRO-E建立了小型农业作业机扶手CAD模型,并导入到ANSYS软件建立有限元模型,完成扶手自由模态分析.选定扶手在自由状态下进行试验模态分析,利用柔软橡皮绳将扶手悬挂试架上,采用力锤锤击激励方法,应用LMS Test.Lab测试系统采集相应激励和响应信号,分析计算得到其固有频率、阻尼比以及相应的振型,模态置信MAC值最大为18.807%、最小为0.346%,说明试验模态分析参数识别精度较高,试验数据较为准确.最后通过计算模态分析和试验模态分析相结合的方法,分析了扶手的动态特性,并讨论了扶手存在的问题,提出了优化设计的改进方向.     

三轮摩托车车架的振动分析与研究

应用CATIA软件对某三轮摩托车车架进行了三维几何建模,使用Hypermesh软件对车架进行了网格划分,利用ANSYS有限元分析软件对车架进行了自由模态分析和刚度分析,并通过试验方法进行了相应的试验验证,分析了该车架的前6阶固有频率及振型特征,为车架的改进设计提供了理论依据。依据车架结构特点和有限元分析结果,对车架进行局部结构优化和模态优化分析,结合模态分析和评价优化分析结果,提出了车架结构的改进办法。     

电动振动台附加台面的结构分析及其优化设计

以某一电动振动台附加台面为研究对象,利用有限元分析法对利用Pro/E初步设计的结构进行前20阶模态的固有频率及其振型分析.结合模态分析理论,对附加台面进行结构优化设计,并对优化设计后的附加台面进行模态分析及谐响应分析,得出其第1阶轴向固有频率和振型,结果与实验模态分析数据一致,验证了建模与分析的正确性与合理性,为整个台面设计及后续的动力学研究提供理论依据.     

20CrMnTi割草机齿轮有限元分析

根据割草机的传动需要,确定主、从动齿轮的尺寸参数.在三维建模软件Solidworks中建立主、从动齿轮的三维模型,并进行装配.通过模态分析可获得齿轮前6阶固有频率和振型,分析齿轮的振动特点.将各阶模态固有频率换算成转速并与转轴转速进行比较.     

基于模态分析的印制电路板振动可靠性研究

采用有限元方法对印制电路板进行了模态分析，依据有效模态质量和模态振型分析了振动环境下配制电路板的薄弱环节．根据印制电路板的特点建立了有限元模型，通过模态分析得到了各阶固有频率与固有振型，然后利用有效模态质量找出了对系统响应影响较大的各阶模态．模态分析结果显示，该印制电路板的固有频率偏低．本文从安装方式和印制电路板材料属性方面分析了提高印制电路板固有频率的方法，通过改进设计能够有效地提高其振动可靠性．     

基于ANSYS的国产数控机床高速电主轴的仿真分析

为了研究国产数控机床高速电主轴的静、动态性能,通过ANSYS分析软件建立了电主轴的简化有限元模型,对电主轴的静、动态特性参数进行了数值仿真分析;并采用实验模态测试技术验证了有限元模型的有效性和准确性;在此基础上,分析了电主轴支撑跨距对电主轴动态性能的影响规律,确定了电主轴跨距的最优范围.结果表明,有限元仿真与实验模态测试结合,能有效分析电主轴的动态性能,并实现结构的优化.     

高速卧式加工中心主体结构试验模态分析

对高速卧式加工中心主体结构进行试验模态测试,得到了主体结构的各阶固有频率、阻尼比、刚度等模态参数以及模态振型.通过分析其动态特性,确定了机床结构的薄弱环节是主轴前端轴承处及近丝杠立柱,给出了结构改进措施;并且,通过分析主轴前端动刚度,确定了影响机床加工稳定性的目标模态,为进一步提高机床加工效率提供了可靠的改进依据.分析结果表明:试验模态分析技术是提高机床抗振性能和加工稳定性的有效方法.     

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.     

巨型模锻压机机架有限元动态分析

基于MSC．PATRAN仿真平台,利用六面体高阶单元建立巨型模锻压机机架三维有限元模型,得出了机架的前6阶固有频率和相应的模态振型。分析突然卸载时机架的瞬态响应,得出了机架卸载时的变形和应力分布,为更深入细致研究机架的力学行为以及进行动态设计提供了依据。     

300t造船龙门起重机结构动力特性分析

针对300 t造船龙门起重机的实际工作情况,进行了起重机动力特性的研究。以有限元软件ANSYS为基础平台,通过对结构的模态分析,得到了起重机的自振频率和振型。通过数值模拟不同工况的起吊过程,进行了起重机的应力和位移分析。结果表明:柔性支腿和主梁的连接部位是整体的薄弱环节,2种工况下主梁最大挠度均发生在距柔性支腿约1/4处位置。     

Fourier mode decomposition of PIV data.

The modal decomposition technique is one of the most effective methods for studying the flow dynamics in a complex flow. By rejuvenating the discrete Fourier transform(DFT), this paper proposes a Fourier mode decomposition(FMD) method for the time series of particle image velocimetry(PIV) data from the fluid field. An experimental case concerning the control of the flow around a circular cylinder by a synthetic jet positioned at the rear stagnation point is used to demonstrate the use of the FMD method. In the three different regimes where the natural shedding frequency and actuation frequency dominate respectively or simultaneously, it is found that the FMD method is capable of extracting the dynamic mode along with its amplitude and phase according to the selected characteristic frequency based on the global power spectrum. For the quasiperiodic flow phenomena presented in this particular case, the FMD method can reconstruct the original flow field using the zero-th mode and the selected mode corresponding to the characteristic frequency. Similarities and differences between the FMD method and the dynamical mode decomposition(DMD) and proper orthogonal decomposition(POD) methods are also discussed.     

汽车后扭力梁结构的模态分析

为揭示某汽车后扭力梁在实际道路激励工况下容易出现振动疲劳的机制,需要对结构固有振动特性进行分析。为了得到后扭力梁结构更为准确的固有振动特性,对模态试验中的悬挂位置、激励位置和测点位置的布置方式进行重点分析,并结合结构的实际情况进行优化。采用优化后的最佳模态试验法识别后扭力梁结构在自由-自由工况下的模态参数,得到结构固有频率和振型特征。通过对比可知：后扭力梁结构前10阶自由模态频率吻合很好,误差控制在6%内。这表明采用优化后的模态试验方案能够更为准确地识别结构的模态频率,得到结构固有振动特性。     

时频分析在环境激励下模态参数辨识中的应用

大型结构的模态测试、状态监测和运行状态下的结构模态参数辨识都使得传统的模态测试方法难以适用.相比而言,仅从输出响应辨识环境激励下的结构模态参数具有更大的灵活性.应用时频分析对响应信号作分解、重构操作能将复杂信号中的局部特征提取出来,进而进行模态参数的识别.     

加工中心电主轴动力学分析理论建模与实验研究

电主轴作为加工中心赖以实现高速精密加工的核心功能部件,其动态性能的高低决定了机床的整体发展水平。传递矩阵法是目前转子动力学分析建模最有效的数学方法。本文基于传递矩阵法对加工中心电主轴进行动力学分析,并基于MATLAB进行了实例的数值计算,最后利用物理模态实验验证了该数学模型的有效性。得到以下结论：（1）第1阶固有频率的误差约为1.2%,但是第2阶固有频率相差较大,达到12.9%;误差较大的原因是传递矩阵法属于集中质量理论,原本连续的模型被离散后,高阶频率的计算误差较大,因此该模型对于求解低阶模态参数是可靠的;（2）传递矩阵法在建立的简化模型忽略了螺钉孔和键槽等不对称细节,因此传递矩阵法得到的固有频率要比物理实验少,即得不到对称振型。