多物理场仿真开关磁阻电机定子的径向电磁振动

由于双凸极结构及磁饱和特性,开关磁阻电机较它型电机有较大的径向振动.通过多物理场仿真方法,开展定子壳体径向电磁振动耦合仿真.先通过二维电磁场有限元,分别在三相和六相工作模式下,计算额定转速下电机各定子齿所受径向电磁力密度的时程.再利用定子振动特征方程,进行了定子的模态分析.最后,将电磁力密度施加到相应定子齿作为外部激励,通过瞬态结构场分析获得了定子壳体的整体变形,以及关键节点加速度在时域和频域的振动特性.结果表明,在三相模式下,正方变形模态是壳体的典型振型;在六相模式下,椭圆变形是壳体振动的典型振型.正方变形时的加速度幅值要小于椭圆变形.该工作能从振动方面指导开关磁阻电机工作模式的选择和优化.     

压电陶瓷片耦合振动模态的ANSYS 模拟分析

埋置于混凝土中的压电陶瓷片可用于混凝土结构的无损监测，而其自身的力学行为可视为一周边固定的复合薄圆板的振动。由于所研究的压电陶瓷片是由压电陶瓷层和薄铜片两种不同材料所组成，因此不仅存在自由度的耦合问题，同时还存在不同物理场的耦合问题。本文利用ANSYS6．1对所研究的压电陶瓷片进行了压电耦合分析，并得出了其正反谐振模态。     

DCZ—Ⅱ型大型发电机定子线圈测振仪

大型发电机和大型电动机,在运行的过程中,由于电磁力的作用,使定子线圈作周期性振动。其振动幅值严重影响着定子线圈的绝缘性能和发电机的使用寿命。为此对定子线圈振动规律的研究工作,得到了国内外电机工作者的十分重视。在国外科学技术比较发达的国家均制定了国家或企业标准。而我国由于不具备测量手段,到目前为止此项技术标准尚未建立。 本测振动仪表有效的解决了大型发电机定子线圈振动位移的测量问题。经长期应用，性能稳定，工作可靠，使用方便、满足了定子线圈振动测量的各项技术要求。目前已为我国大型发电机定子线圈的振动工作积累了可靠的技术数据。     

超声电机定子的动力学特性仿真

将行波超声电机的两相振动简化为两自由度系统,建立了基于模态假定的动力学方程,基于机电类比建立定子系统的传递函数技导纳表达式,通过有限元计算及实验测量确定模型参数,在此基础上建立了定子动力学模型的仿真模型结果表明该模型可用于进行定子的参数化设计及性能的预测。     

基于能量法的超声电机压电振子的耦合动力学模型分析

基于分析动力学的哈密顿原理,采用模态假定将超声电机压电振子复合结构的复杂振动在模态域内等效成单自由度系统的简单振动;考虑压电陶瓷的压电效应,将压电陶瓷诱发应变的激振力的大小用参数力系数描述,建立了超声电机压电振子的机电耦合动力学模型,通过实例计算与实验结果对比,验证该模型是较准确的,可以在超声电机的初步设计阶段替代有限元分析来确定电机的结构及材质参数,并选定合适的工作频率,从而为超声电机进一步的参数化分析和仿真模型的建立,及结构动力特性优化打下理论基础.     

盘式制动系统模态实验探究

本文研究盘式制动系统模态特性，通过实验测试和有限元分析得到制动盘自由和耦合振动模态，验证对称结构振动的正弦和余弦模态假设，提供环形梁简化模型的分析依据，比较摩擦块与制动盘耦合振动和制动盘自由振动的异同。动态测试得到耦合系统的位移响应。     

南京航空航天大学赵淳生教授当选为中国科学院院士

赵淳生，机械工程专家，南京航空航天大学教授，湖南衡山人。1961年毕业于南京航空学院飞机系。1984年获法国巴黎高等机械学院工程力学博士学位。赵淳生教授长期从事振动工程技术和应用研究，提出了超声电机结构参数优化设计理论和方法；建立了超声电机定子／转子间“粘着-滑动”非线性摩擦界面模型；研制出了行波超声电机定子反共振点恒流驱动模式、频率自动跟踪新方法和压电陶瓷元件分区极化新方式；解决了行波超声电机定子近频模态混迭及二相频率分离的难题。     

大型水电站厂房结构流固耦联振动特性数值模拟

水电厂房内的多场耦合振动分析是工程界十分关心的问题.为了实现发电厂安全生产的目标,过去在对其进行共振校核时,往往只对结构进行模态分析,而忽略了流体的存在;但是厂房流道内存在着大量的流体,流体的存在改变了厂房结构的动力特性,是属于典型的流固耦合振动问题.因此,在对其进行共振校核时应该考虑流体的影响.由于机理的复杂性、建模、数值模拟的困难性,迄今为止关于这方面的分析研究成果很少.本文借助于2个实际工程,对厂房结构与流体复杂的耦合振动问题进行分析,并对其进行比较,详细的阐述了厂房结构-流体的耦合振动特点.本文的研究成果对于解决流体-结构相互作用问题具有重要的工程意义,同时对于解决其他类型的流固耦合振动问题也具有很高的参考价值.     

复合磁路三相定子混合励磁双凸极直流发电机及其时步有限元分析

复合磁路三相定子混合励磁双凸极直流发电机的励磁线包和永磁体在与转轴正交的同一剖面上,电励磁磁通和永磁磁通复用电机磁路具有励磁功率小、励磁调节范围可按要求设计、可以实现单输出或双路输出的特点.文章介绍了该型电机的典型结构,使用时步有限元法分析其工作模态,基于场分析结果提取电感特性,计算比较空载特性、外特性,仿真计算了双路...     

盘式制动系统模态实验探究

本文研究盘式制动系统模态特性,通过实验测试和有限元分析得到制动盘自由和耦合振动模态,验证对称结构振动的正弦和余弦模态假设,提供环形梁简化模型的分析依据,比较摩擦块与制动盘耦合振动和制动盘自由振动的异同.动态测试得到耦合系统的位移响应.     

Rotation angle analyses of plate ultrasonic motor under dual-mode coupling drive

Speed improvements of plate ultrasonic motors could be achieved by choosing suitable excitation frequencies; however, the combination of these two frequencies is hard to be determined. Based on the linear superposition of vibrations at two independent mode frequencies, the rotation angles and amplitudes of modal vibrations are proposed to select the possible dual-frequency excitation combinations in this paper. Experimental prototype is a plate ultrasonic motor using single-phase asymmetric excitation, which can work under a single vibration or multiple vibration modes. The speed characteristics of prototype driven by dual-mode coupling are used to verify the coupling effects of dual-mode drive, in which each rotation angle of two modal vibrations is not close to vertical phase, and the two modal vibrations with larger amplitudes and closer rotation angles could improve the rotation speed of motor.     

基于等效模态阻尼的复合隔振系统振动计算方法

基于线性黏弹性假设,将应变能阻尼理论推广到复合隔振系统的等效模态阻尼计算中,运用Python和Abaqus编制相应的计算程序,该程序可考虑材料阻尼的频变特性。以多种材料组成的船舶双层复合隔振系统为算例,计算其等效模态阻尼和隔振器等效阻尼系数。分别采用直接积分法和模态叠加法计算系统振动响应,对比设备、筏架、船底壳的振动加速度响应,验证基于等效模态阻尼的模态叠加法的准确性。结果表明,该方法可以准确计算复杂组合模型的模态阻尼,算例的振动响应计算结果一致性较好,用模态叠加法可以大幅提高复合隔振系统稳态振动响应的计算效率。     

基于MSC Nastran的水下环肋圆柱壳体振动模态计算方法

介绍应用MSC Nastran进行水下振动模态的计算方法.着重介绍虚拟质量法,壳体、环向加强筋、楔环联结方式的有限元建模简化方法以及集中载荷的有限元加载处理方法. 通过对比计算结果与试验结果,验证应用MSC Nastran计算水下模态工程上的可行性.     

建筑结构振动监测和模态识别集成软件

为开发用于建筑结构振动监测与模态识别的集成软件系统,分析监测工作和识别计算的主要工作内容,设计集成软件的架构体系和专业功能,划分出基于Internet的远程监测客户端、结构计算、模态识别和结果对比/评估等4个主要功能模块.根据频域峰值法和时域随机子空间法等识别理论,设计基于实测振动加速度的模态识别数值算法.在Microsoft Windows平台上用C++和FORTRAN程序语言开发该软件包,并用数值测试算例验证软件的正确性.该软件已经应用于"上海中心"大厦在施工过程中的振动监测和模态识别.     

变截面舵面结构全场瞬态变形测量及振动特性分析

搭建了一套全场非接触应变测量系统,对变截面舵面结构受随机载荷激励作用下的变形及振动特性进行实验研究。实验以2A12铝合金材料制成的变截面舵面结构为试验对象,采用高分辨率的相机记录舵面结构全场清晰的散斑图像,然后利用三维数字图像相关方法对其结构表面的连续变形进行直接测量,同时利用傅里叶变换对采集到的散斑图像进行振动特性分析,获得变截面舵面结构的模态频率和模态振型。为验证非接触测量得到的振动特性结果的准确性,用小质量加速度传感器得到的振动响应信号进行对比。试验结果表明,在0~500Hz的测试频段内,三维数字图像相关方法辨识变截面舵面结构前三阶模态参数与加速度传感器测量结果非常吻合,前三阶固有频率误差在2%以内,阻尼比误差在6%以内,前二阶模态振型均为弯曲模式,第三阶模态振型为弯曲扭转耦合模式,验证了三维数字图像相关的全场振动测量技术的有效性,为高温环境及非线性变截面舵面结构非接触振动测试提供依据。     

驱动微梁形状对微陀螺仪耦合误差的影响分析

为研究微陀螺驱动微梁在加工误差下的微梁形状变化对正交耦合误差、模态耦合以及检测信号的影响,建立了驱动微梁在对角线梁宽误差下的有限元分析模型,采用有限元仿真分析和解析计算相结合的方法研究了U型梁一端梁长的变化对微陀螺正交耦合误差、模态耦合以及检测信号的影响.研究发现,当U型梁一端的梁长为另一端长度的二分之一左右时该类加工误差会引发非常严重的正交耦合误差和模态耦合现象,并对检测信号产生极大影响;当U型梁退化为直梁或者为等长梁的时候,对检测信号的干扰很小、正交耦合误差为零、模态耦合程度最小,而且两者的变化规律呈现正相关.适当地加大单自由度微陀螺驱动模态和检测模态的频率差不仅可增加微陀螺的带宽还可减小耦合的影响.     

Modal synthesis method of lateral vibration analysis for rotor-bearing system

Rigid coupling and flexible connection made up of elastic coupling units are widely applied to rotor-bearing system with multi-branched shafting system. This paper proposes a modal synthesis method of lateral vibration analysis for such kind of rotor-bearing system. When the proposed approach is developed, the elastic coupling unit is defined as “flexible substructure” which is treated individually and the other parts are partitioned into some substructures which are analyzed by finite element method. The lower-frequency normal modes of the substructures are retained; whereas the higher-frequency normal modes are neglected by a frequency truncation criterion and the residual flexibility of those omitted modes is considered. The lower-frequency normal modes and residual flexibility are considered to be the assumed modes of Rayleigh–Ritz analysis of whole structure. The approach to the treatment of higher-frequency modes leads to a great reduction in the calculation time and a significant improvement in the efficiency of modal synthesis. Examples show that the proposed approach is very effective for the vibration analysis of rotor-bearing system with multi-branched shafting system and the results derived from this approach are in a good agreement with those from transfer matrix method.     

异步电动机电磁振动噪声自动抑制方法

针对电动机噪声抑制过程受到电动机部位、零件振频的影响,导致噪声抑制效果不均等问题,提出一种异步电动机电磁振动噪声自动抑制方法。根据电磁振动中基波磁场产生的倍频力波和定转子谐波磁场产生的径向力波,得出提高力波阶数能够一定程度对噪声进行抑制。由于电动机不同部位、不同零件的振频不同,可以针对其各自特征,采取特定的抑制方法,因此通过选择最佳槽配合及合适绕组、加大磁通气隙、选用转子斜槽等方法完成对异步电动机电磁振动噪声的抑制。实验证明,能够有效的抑制异步电动机的电磁振动噪声,操作方法简单可行,具有较高的实际应用价值。