基于WORKBENCH的某型号平衡重式叉车减振设计

为解决某型号叉车车架在发动机怠速运转时振动过大的问题,本文采用商用有限元分析软件WORKBENCH建立了该型号叉车车架的有限元计算模型。分析了该车架自由模态频率,并与实验测试结果进行了对比,二者良好的一致性验证了本文有限元模型的正确性。而且计算了车架相关板件厚度对车架频率的影响,通过选择合适厚度的板件,使其模态频率避开发动机怠速运转激励频率。降低了车架振动。     

基于声灵敏度的车身拓扑优化

为探讨板件结构对车内噪声的影响,建立某商务车的白车身有限元模型,分析其模态和车身声灵敏度,确定对汽车低频振动和噪声影响较大的板件;结合变密度法在整车环境下对板件进行减振降噪的拓扑优化,根据拓扑优化结果对板件进行结构修改. 优化后的车身声灵敏度曲线与原车身声灵敏度曲线相比,低频范围内的峰值都有不同程度的降低,表明结合整车动态响应的汽车板件结构拓扑优化可以有效降低车内低频振动噪声.     

胶印机的结构优化

为提高胶印机在高速工况下的印刷质量,建立某型胶印机结构动力学模型,通过仿真准确识别及分析其振动模态和动态特性,发现墙板结构不合理是诱发整机在激振力作用下产生较大振动的重要原因;以机架前4阶固有频率加权值作为评价机架动态性能的标准,利用灵敏度分析方法分析墙板筋板参数对其动态性能的影响,并进行结构优化设计. 优化结果表明机架第1阶固有频率提高18.1%. 该方法可以提高胶印机的动态性能,增强其产品竞争力.     

随机振动载荷下电子箱PCBA焊点疲劳寿命分析

电子箱在力学载荷环境下,振动引起的高周循环疲劳应力会造成箱体中电路焊点失效,影响电子箱整机可靠性;针对一种印制电路板组件焊点进行整机级振动试验,通过建立电子箱整机有限元模型,进行与试验状态一致的随机振动试验仿真分析,提取焊点上的应力、加速度响应水平;基于Basquin模型,建立了PCBA疲劳寿命预测模型,将几种不同振动载荷下的焊点响应结果代入到预测模型,计算得到电子箱在不同振动载荷下的寿命分析结果,得到电子箱PCBA焊点的应力-寿命（S-N）曲线;结果表明,在工况随机振动条件下电子箱PCBA焊点具有足够可靠性,随着振动激励增大,焊点疲劳寿命显著缩短,该方法可用于电子箱整机级PCBA焊点随机振动疲劳寿命分析。     

简谐载荷作用下井字梁楼盖竖向振动控制

为研究某工业厂房井字梁楼盖在简谐载荷作用下的异常振动问题,根据现场动力特性测试结果,采用有限元软件Abaqus建立井字梁楼盖局部板-柱模型,通过增设调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)和布置隔振器对井字梁楼盖的竖向振动研究进行控制.结果 表明:增设TMD和布置隔振器均可以使楼盖竖向振动峰值加速度减小;选择4个质量比为2％的TMD布置在设备支座附近梁下,通过布局优选可以得到最优的减振方案;布置隔振器比增设TMD的减振效果更好,布置隔振器后各响应拾取点减振率大于80％.     

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。     

压电智能挠性悬臂板主动振动控制试验研究

航天器上太阳帆板这种悬臂外伸薄板结构的挠性附件，存在有扰动条件下引起的振动，可采用压电智能结构对悬臂板进行主动振动控制。文章对设计的挠性悬臂板系统进行系统辨识，得到板系统的前三阶模态频率及阻尼比，并采用PD控制和PPF控制算法对板的前三阶模态(包括弯曲模态和扭转模态)进行主动振动控制。试验结果表明，采用压电智能结构可以抑制挠性悬臂板的振动．效果明显。     

空间相机支撑杆峰值应力分析与试验验证

考核某空间相机主镜组件支撑杆在宽带随机激励下的强度,直接获得支撑杆的峰值应力响应在工程上存在一定困难。为了提高支撑强度,加强星上载荷的安全性,采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN进行有限元建模,对主镜组件进行单位加速度载荷下的频率响应仿真,分析获得了正弦振动下结构的峰值应力。利用随机振动和正弦振动之间的峰值等效原理,获得了共振频率点处的随机振动的峰值应力。对支撑杆进行了随机激励下的应力测试试验。比较仿真分析与试验的峰值应力结果,误差在7%以内,说明工程分析方法和技术路线是合理可行的,为进一步展开力学分析和结构优化设计奠定了基础。     

大型门座起重机振动模态测试技术探讨

门座起重机作为港口重要的起重运输设备,由于其在潮湿、腐蚀性较大的环境中频繁工作,负荷变化大,且服役时间较长,使得金属结构的振动问题日益突出,非常有必要对金属结构进行振动模态测试分析。本文基于加速度传感脉冲击振测试技术,对某港口MQ1030门座起重机转台平面进行振动测试,并对测试信号进行互功率谱处理,得出转台平面振动模态参数,为该起重机金属结构动态安全评估提供了参考依据。     

基于传递函数的汽车喇叭支架结构优化

针对某试验样车在喇叭工作状态下离合器踏板产生振动的问题,通过有限元分析和试验测试分别得出传递路径的加速度频率响应函数.通过NVH试验测得离合器踏板处的加速度频率响应,并与用有限元法计算传递函数得到的结果对比,二者吻合较好.在已有设计空间内优化喇叭支架结构,并比较喇叭支架优化前、后离合器踏板处的加速度频率响应.对喇叭支架优化后离合器踏板的加速度频率响应测试结果表明,离合器踏板振动问题基本消除.     

板状结构可变边界热振耦合试验系统研制

针对板状结构存在不同边界约束以及恶劣高温环境,研制了变边界高温试验模态系统,为板状结构在高温振动耦合环境下的测量提供一套低成本、可变边界试验系统。该试验系统采用虚拟仪器LabVIEW对石英灯阵进行温度控制,自行研制耐高温陶瓷导杆引伸装置将板状结构上的振动信号传递至非高温区域,使用激振器对板状结构进行激励,通过常温加速度传感器测量其响应信号,使用时-频联合技术对测量的模态数据进行参数识别获得板状结构的模态参数。以45号钢板为测试样件,得到其在室温下不同边界的模态参数;并在单边约束下对45号钢板进行500℃高温振动耦合实验,得出其模态参数。该试验系统可为板状结构在变边界高温振动耦合环境下的安全设计提供可靠依据。     

压电加速度计在水工闸门模态测试中的应用

为了用试验法研究某水工闸门的振动特性,在分析压电加速度计性能指标的基础之上,针对某水利枢纽上的平面闸门,选用HK9104型压电加速度计,设计测试系统,运用脉冲锤击法进行模态测试,通过模态分析得到闸门结构的模态振型和模态参数.结果表明:闸门的固有频率以低频为主,分布在较宽范围内,这是引起流激振动的主要内因,压电加速度计具有较好的低频响应特性和较高的灵敏度.     

大跨钢桁架拱桥地震响应有限元分析

采用ANSYS建立某大跨钢桁架拱桥有限元模型,对其进行模态分析;采用瑞利阻尼理论,通过拱桥前2阶圆频率计算质量阻尼和刚度阻尼;采用动力时程分析法对拱桥进行地震响应有限元分析.结果表明:横向位移的最大峰值由水平地震波载荷沿横桥向输入决定,纵向位移的最大峰值由水平地震波载荷沿纵桥向输入决定,竖向位移的最大峰值由重力载荷工况决定.     

伸缩机翼动力学实验研究

伸缩机翼作为一种可变形翼,变形过程中,由于其结构时变特性严重且具有柔性体特点,翼面横向振动特性实时变化从而影响飞行性能.基于伸缩机翼实验模型,分别开展了伸缩机翼模态实验研究和振动实验研究,即通过PLC控制系统控制伺服电机转速及转向,进而改变活动机翼外伸长度及伸缩速度,一方面利用锤击法获得五种活动机翼外伸长度下前三阶模态参数;另一方面利用ICP加速度传感器、LMS数据采集分析系统采集并处理活动机翼伸缩过程中横向振动加速度信号,获得伸缩速度与最大振动幅值、最大响应频率之间关系.结果表明,活动机翼外伸长度增加,结构固有频率值减小;伸缩速度作为参数激励,其等效激励与活动机翼某一外伸长度下某一阶固有频率值相近而导致颤振.为伸缩机翼翼面振动控制和伸缩速度合理选择提供理论依据和技术支持.     

超级单胎牵引车振动仿真分析和优化

针对某超级单胎牵引车的驾驶室振动问题,在MD Adams中建立该牵引车的刚柔耦合模型,采用平顺性随机试验测量的加速度值作为输入进行仿真,与试验结果对比验证该动力学模型的准确性.通过进行整车系统模态分析、车速灵敏度分析和频率响应分析,找出引起驾驶室振动加剧的主要原因,即在特定车速下路面激励频率与驾驶室固有频率接近,形成共振.对驾驶室悬架系统的减振器特性参数进行优化,降低驾驶室的振动加速度响应,实现该款牵引车平顺性的性能提升.     

单侧主缆刚度损伤悬索桥的模态分析及1∶1内共振

悬索桥缆索在长期服役状态下损伤很难避免,单侧主缆刚度损伤会使系统出现主梁竖弯与扭转自由度间的耦合,这可能会进一步对悬索桥的模态和大振幅下的非线性响应造成影响.为此,建立了考虑单侧主缆刚度受损的七自由度悬索桥横截面模型,模态分析发现单侧主缆刚度损伤会使得系统前两阶固有频率曲线由交叉变为跃迁,导致两个本身相互独立的模态发生耦合.以此为基础,考虑悬索桥主缆刚度有损伤和未损伤两种工况,运用拓展的增量谐波平衡法(EIHB)计算系统在内共振条件下的非线性振动.研究结果表明：单侧主缆刚度有损伤的悬索桥在外部简谐激励下发生1:1内共振,系统能量表现出明显的转移现象;竖向和扭转简谐激励下,有损伤的悬索桥较未损伤工况响应幅值有所减小,但出现了两个共振响应峰值,对激励频率更为敏感.数值结果与利用Runge-Kutta法计算得到的结果吻合一致,验证了EIHB法的准确性.     

两种人行桥的人致振动性能的仿真与比较

为了验证以钢管混凝土材料代替传统钢材用于人行桥主梁能否进一步改善钢结构人行桥的人致振动性能,以现有的一座由H型钢梁和钢筋混凝土板组成的简支单跨人行桥为原型,按照刚度等效原则将钢梁桥的主梁替换为钢管混凝土梁,然后运用有限元软件对两种桥分别建模,并对模型进行人群荷载作用下的时程分析,以峰值加速度和均方根加速度为指标比较两者的振动性能。结果显示钢管混凝土梁人行桥的振动响应加速度最大值和均方根值都比钢梁桥的小的多。可见以矩形钢管混凝土构件为梁的人行桥比钢梁人行桥具有更优越的人致振动性能。     

MSC Nastran在某排半皮卡车后围钣共振问题中的应用

用MSC Nastran对某排半皮卡车后围钣进行模态计算,将计算结果用于实际结构整改,以较少的时间和投入得到最好的优化效果.该车驾驶室内在加速工况下存在轰鸣,通过试验测试确定振动源位置,并结合模拟分析结果确定改进方案. 以MSC Nastran计算结果指导结构改进并进行二次分析,改进结构中轰鸣消除.     

极低频微加速度频率分析与测试系统验证

由微振动引起的工程质量、安全问题越来越受到重视，同时在一些实际工程的建设、使用、维护中，必须对微振动环境下极低的振动频率进行测试与分析。测试系统能测试到微振动，而且振动测试的准确度可进行计量检定，但不能进行极低频下频率准确度的检定，实际测试中对微振动环境下的极低频的频率测试分析是否准确、可靠受到质疑。本文主要阐述测试系统在微加速度状态下对极低频率的测试验证方法，特别是要检验测试系统在微加速度工况的极低频下频率测试分析的准确度。验证试验证明本方法可行。本测试系统有较高的测试精度，测试方法有经典的理论支持，可为同行在做相关试验中参考与借鉴。     

利用MSC Adams/Car建立轿车的刚弹耦合模型

简单介绍利用模态综合方法建立刚体、弹性体耦合系统的一般理论. 使用MSC Nastran和MSC Adams/Car软件建立某轿车的整车刚弹耦合系统模型,进行整车匀速直线行驶工况下的仿真,计算得到车身的振动响应和车身、底盘连接点处的传递力,并讨论整车刚弹耦合模型的正确性.