有限元模型动力缩聚中主副自由度选取方法

对有限元模型动力缩聚中主、副自由度的选取提出了2种方法.针对单层悬臂板的有限元数学模型,在分别用高精度动力缩聚法和加速动力缩聚法进行降阶处理过程中,对2种主、副自由度的选取方法进行了研究分析.归纳出了这两种选取方法的特点及适用范围,为动力缩聚法的实际应用提供了参考.     

动力缩聚及缩聚模型修正

工程应用中,往往需要对有限元分析得到的结构大阶模型进行降阶,但对降阶后的模型进行动力分析时,常嫌精度不足。本文提出一种新的方法,首先由缩聚法得到降阶的刚度、质量阵,再以实测频响函数拟合降阶系统频响函数的理论预示值,从而得到降阶系统的质量、刚度阵。此法既对大阶有限元模型进行了有效的降阶,又使降阶后的数学模型与实际系统的动力特性相近。仿真计算与实物试验结果表明,本文方法有效且具有很好的精度。     

基于Guyan缩聚与均布载荷面曲率的柱壳损伤识别

针对工程中采用模态测试对火箭柱壳结构的蒙皮进行损伤识别时,存在高阶模态较难获取和实际结构测点自由度与模型自由度不匹配的问题,提出基于Guyan缩聚与均布载荷面曲率的损伤识别方法。通过对柱壳蒙皮有限元模型的2次Guyan缩聚,将其平动和转动自由度缩聚到法向上,并以法向的模态振型作为输入参数,构建基于均布载荷面曲率的损伤指标,数值分析了该指标对火箭柱壳蒙皮的损伤识别效果。结果表明：缩聚后的模型能够完全满足工程需求;所提方法只需低阶模态参数,不但可以识别出柱壳结构单损伤和多损伤位置,而且能够给出损伤程度的相对大小。该方法对工程实际中火箭蒙皮的损伤识别具有重要的参考价值。     

一种高精度动力缩聚法

基于迭代原理提出一种高精度动力缩聚法。该方法是通过缩聚矩阵的反复迭代来逼近其直实值,因而可对动力缩聚中普遍存在的缩聚精度对主自由度选择特别敏感这一问题有所改善,且计算精度可根据需要任意选择。数值示例表明,这是一种经济、行之有效的动力缩聚方法。     

基于反演识别法的有限元模型校正

提出了一种在动态分析中对机构的结合面进行参数识别的方法。建立机械结构的有限元模型并将其关键结合面以弹簧-阻尼单元代替,将模态计算的结果与实验结果相结合建立目标函数;通过BP神经网络拟合、遗传算法参数寻优,得出最优结合面参数。以立式圆台磨床为例,运用该方法,对其结合面参数进行了识别。结果表明,通过该方法进行有限元模型中结合面参数的识别是可行的。     

基于有限元模型修正的损伤识别方法研究

通过实验方法测得结构的模态参数,建立结构系统的有限元基准(未损)模型,同时为了避免将初始的有限元模型误差误判为损伤,需对原始的基准模型进行有限元修正,建立基准解析模型.由于系统质量参数可以准确获得且在模型修正过程中保持质量不变,因此可将刚度参数作为修正对象,通过改变弹簧刚度,使其有限元动力分析的结果与实测结果尽量吻合.随后定义损伤变量(损伤引起刚度的变化率即灵敏度),借助刚性灵敏度实现对结构损伤位置与损伤程度的识别.     

基于模态综合技术的结构有限元模型修正

由于结构的动力分析需要大量的计算时间和占用大量的计算机内存,常规的数值迭代计算方法难以实现,提出了基于模态综合技术的模型修正方法。该方法首先得到缩减后结构模型的频率与振型,并将该振型转换为缩减前模型物理坐标下的振型。然后,用缩减后模型的频率和转换后的振型,共同构成模型修正的优化目标函数,进而通过优化求解实现结构的模型修正。该方法既保证了计算精度又提高了模型修正的计算效率,使大型复杂结构的模型修正成为可能。最后,对某吊杆拱桥模型进行了动态测试和模型修正,验证了该算法的有效性。     

基于广义动态缩聚法的脉冲推力器固有模态分析

对用于飞行器姿态控制和弹道修正的脉冲推力器进行了有限元模态分析,给出脉冲推力器壳体的前5阶固有频率和振型,对模态分析结果进行分析,找出容易产生共振和有害振型的频率,为进一步进行脉冲推力控制器的动力学分析奠定基础.同时,用广义动态缩聚法对模型进行固有模态分析,与精确模型计算结果进行比较,证明了用广义动态缩聚法进行固有模态分析得可行性.最后,分析了广义动态缩聚法对计算时间的影响.     

民用飞机整机动力学模型缩聚方法研究

针对民用飞机整机杆板动力有限元模型自由度过多,无法直接用于工程中数以万计工况的快速计算问题及模型保密问题,基于静力缩聚及动力缩聚方法,针对民用飞机开展动力学模型缩聚方法研究,分主结构部件及系统部件,依据分界面特征不同,给出主自由度的选取方法,依据考察部位特征,给出有限元模型建模方法,并给出适用的静力缩聚及动力缩聚方法。分步检查各部件的缩聚效果,并组装缩聚后的各部件矩阵为整机缩聚模型,对比动力学模型缩聚前后的固有频率的相对偏差,给出缩聚模型的判断准则。结果显示：缩聚后的动力学模型的频率相比缩聚前的动力学模型的固有频率的相对偏差小于2.0%,缩聚后提升了模型分析效率,且有利于屏蔽保密信息。     

基于有限元的斜盘式柱塞泵减震技术研究

液压泵是液压传动系统的动力元件,其中柱塞泵零件多,转速高,随着主轴转速的提高,柱塞泵振动和噪声也迅速加大。针对以上存在的问题,利用有限元技术,对优化后的壳体模型进行了计算模态分析,分析结果表明优化后壳体的固有频率值与激振源的频率值能够在一定程度上错开从而避免共振现象,找到了降低泵壳表面声辐射的途径,从而找到一种降低柱塞泵噪音的方法,降低了结构振动和噪声。     

基于COSMOSWorks的实体有限元优化设计及其应用

介绍了优化设计的基本原理和方法．通过有限元分析软件COSMOSWorks建立了悬臂支架的实体有限元模型并进行了优化设计。实例以零件的体积为优化目标,并以结构应力、位移和固有频率为约束条件。应用COSMOSWorks进行优化设计,优化后零件体积减小了20．3％,大大降低了材料成本,且计算结果表明优化后的结构完全满足给定的约束条件。     

基于ANSYS的滚珠联轴器的有限元分析

滚珠联轴器是一种新型高效的联轴器。根据非线性接触理论，借助ANSYS有限元分析软件，对滚珠联轴器在受扭矩载荷作用下的接触应力进行了分析和计算。在施加静载时，找出滚珠联轴器产生接触应力最大值的区域，并计算在不同结构参数下的应力值，分析滚珠联轴器的结构参数对应力值的影响情况，获得了应力值变化规律曲线，为实际应用及今后进一步分析打下了良好的基础。     

基于有限元方法的齿轮接触仿真分析

以齿轮接触为对象,推导了齿轮接触赫兹应力公式.利用ANSYS有限元分析软件对齿轮接触进行了仿真分析,并对有限元分析仿真值与推导公式的计算值进行了比较.结果表明,理论计算值和仿真值非常接近,表明采用ANSYS有限元分析软件分析齿轮表面接触问题是可行的.     

基于有限增量法的非线性RL电路的研究

论文研究线性电阻与非线性电感串联RL串联的一阶非线性电路的暂态过程。利用有限增量法求出RL非线性一阶电路暂态过程的理论解,同时通过实验测出RL非线性一阶电路充电过程的曲线,理论与实验充电曲线基本吻合。经比较,其充放电过程遵循完全不同的规律,并出现临界慢化现象。     

有限元法在力学中的数值分析

工程技术领域广泛应用的有限元法是固体力学中的一种高效、常用的数值分析方法。利用有限元法求解基本杆件的位移、应力、应变,可以看出有限元法在力学中举足轻重的作用。     

基于改进脉冲耦合神经网络的数据降噪方法研究

为了解决数据中存在噪声点降低了数据的质量,影响了对数据进一步分析的可靠性等问题,提出了一种基于改进脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network,PCNN)的数据降噪方法。该方法在保留基本PCNN模型一些特性的基础上将其简化,省去了部分参数的设置,并改进突触链接强度为自适应取值,添加了记录神经元点火次数的点火频次矩阵。根据神经元点火次数辨识并滤除噪声点,使得该方法能够简单有效地对数据进行降噪处理,改善了数据质量。实验结果表明了该方法不仅能够有效滤除低维数据中的噪声点,而且对高维数据中的噪声点去除效果较好,且均较好保持了原有数据的特征信息。     

基于加工要素的切削工艺优化方法研究

机械加工过程中,同一工件有不同的加工工艺路线,但在多种路线中存在一条最优工艺路线,能耗最低或材耗最少或排放最小。而计算分析过程中能耗、材耗及排放的量化一直是个难题,论文提出以加工要素为量化基准,研究了基于加工要素的切削工艺路线优化方法,并通过简单实例对该方法进行了应用说明。     

基于有限元法的振动刨削仿真分析

由于有限元数值模拟技术具有试验方法和理论解析方法相结合的特点,文中采用有限元分析软件对振动刨削时工件的受力过程进行仿真。为了揭示振动切削的应力波对切削过程的影响差异,进行了直角自由刨削仿真分析,得出振动切削微观机理的有效解释。     

基于ANSYS的螺栓联接有限元计算

螺栓联接结构中存在着高度非线性接触特点,导致设计人员在对其进行计算时基于一定的假设前提,将螺栓联接结构理想化。文中将借助于有限元软件ANSYS对螺栓联接结构进行数值模拟计算,计算模型充分考虑螺栓联接结构中的非线性因素,并将数值模拟计算结果与设计规范中的传统计算结果进行比较,得到相应的结论。     

基于有限元方法的剪式折叠结构力学特性分析

剪式单元作为折叠结构的基本单元得到广泛应用,利用有限元方法建立了剪式单元、平面剪式结构、三棱柱剪式结构的刚度矩阵,把剪式单元作为重复的子结构,对刚度矩阵进行了有效缩聚,减少了计算量.在Mathematica环境下编程,对具体算例进行了计算和仿真,得到各主要节点的变形量随展开角的变化关系曲线,同时也说明平面剪式结构承受平面外作用力的能力差,而三棱柱剪式结构在Y,Z方向的力学性能相近,具有更好的刚度.