移动硬盘磁头驱动臂的模态分析与脉冲响应

磁头驱动臂组件是硬盘驱动器内重要的机械部件,其冲击载荷下的动态响应是影响硬盘驱动器抗振性能好坏的主要指标。本文以2.5英寸移动硬盘驱动器组件为研究对象,在考虑枢轴轴承刚度影响的基础上,建立了驱动臂组件的三维有限元模型,分析了其各阶振动模态,并讨论了脉冲波形、脉冲幅值、脉冲宽度对磁头驱动臂组件动态响应的影响。     

磁头结构表面刻蚀深度对磁头飞行姿态影响的实验研究

随着磁盘容量的不断增大,测试技术也不断得到发展.本论文中,工作在纳米级条件下的磁头飞行姿态由动态飞高测试仪获得.通过实验测试方法分析了3层2台阶负压型磁头表面结构的刻蚀深度对磁头飞行姿态的影响.实验测试结果表明刻蚀深度的变化对磁头飞行姿态有明显的影响:随着次景层深度的增加,最小飞行高度和俯仰角都有明显增大趋势;最小飞行高度随着基层深度的增加基本呈增大趋势,而俯仰角呈下降趋势;侧翻角对次景层和基层深度变化不敏感.实际的磁头结构设计中可实验测试结果和优化组合方法选择最佳结构表面刻蚀深度来降低磁头的飞行高度,从而达到增大磁盘存储容量的目的.     

非经典阻尼结构动力分析模态综合法综述

本文综述了非经典阻尼结构动力分析的模态综合法.将已有的各种模态方法概括并定义为三大类,即实模态近似方法、复模态方法和近似复模态方法.列举了各种方法的主要步骤,分析了各自的优缺点,并强调近似复模态方法的特殊优越性。     

用复模态综合和优化方法求解结构局部动力修改逆问题

本文提出一种结构局部动力修改逆问题的求解方法。该方法利用复模态综合建立结构在广义坐标下的动力学模型,然后在广义坐标下导出以局部结构参数为未知量的逆特征方程,最后用优化方法求出结构修改参数。数值算例表明,本文方法精度能满足工程设计要求。     

基于实验模态分析的外后视镜结构动态修改

利用模态试验技术,测试和辨识出外后视镜的动态特性,诊断出在外后视镜支架与车门连接处刚度不足的缺陷,提出改变支架凸台高度的工程方案,提高外后视镜总成的第一阶弯曲振动固有频率.通过道路试验验证,结构改进后显著地改善该车外后视镜的抖动问题.     

编织结构复合材料动态特性的实验模态分析

利用实验模态分析方法对碳纤维/环氧树脂编织结构增强复合材料的动态力学特性进行了实验研究, 确定了编织复合材料梁、管的振动模态参数与传递函数, 并与钢质梁、管的动态性能相比较。结果表明: 在冲击脉冲载荷作用下, 先进编织结构复合材料与传统金属材料相比具有较高的固有频率、阻尼比, 以及比刚度大、稳定性好、对冲击脉冲载荷作用的减震效果等良好的综合动力学特性。      

局部修改对结构模态参数的影响范围

本文讨论局部修改对于具有结构阻尼线性系统的模态参数的影响范围.所提出的数值方法和近似作图法可以给出在局部修改刚度或阻尼时系统固有频率和阻尼损耗因子变化范围的上下限.它们可以用来估计局部修改在改进结构动态响应方面所具有的能力,为选择合理的修改部位及修改量提供必要的数据.     

土-结构动力相互作用对隔震结构影响的模态分析方法

本文将频域模态分析方法推广到土－结构动力相互作用对基础事震结构的影响分析下。基于上部结构固定时具有正则型的假设下,推导了地震激励作用下,土－结构动力相互作用对基础隔震结构影响的频域模态分析的步骤。算例表明,采用低阶模态进行计算,得到较高精度的分析结果的同时,可以有效地减少计算时间。     

海洋平台结构环境激励的实验模态分析

介绍了对位于渤海湾的“埕岛二号”中心生活平台所进行的现场测试实验,该平台为直立式导管架钢结构平台。此次现场实验是在波浪力、风等环境载荷激励下测试结构动力响应的。利用频域的模态识别法峰值法(PP)和时域中的自然激励法(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)分别对海洋平台结构现场测试的动力响应数据进行模态参数识别;利用ANSYS建立了该平台结构的三维有限元模型,并进行结构的模态分析。海洋平台结构的理论和实验模态分析结果吻合较好,分析结果表明该类模态参数识别方法能够为结构损伤诊断提供基准模型,可以运用于实际结构的健康监测以及维护维修。     

结构分析的非线性模态综合法

本文导出了一种适用于具有分块线性的复杂结构的非线性振动问题的非线性模态综合法。该法以连接各块的非线性元件的变形量为广义坐标,应用各分块构成的线性子系统的模态特性和非线性连接元件的本构关系建立了积分型的综合方程组。为了提高综合精度,方程组中考虑了各子系统的由高阶模态影响所形成的剩余柔度矩阵。由于以连接元件的变形量为广义坐标,使方程的数目与元件数目相同,从而缩小了解题的规模,提高了效率。文中给出了几个典型的应用算例,证明了本文理论的正确性。     

振动模态与声模态的耦合特性分析

本文考察具有弹性壁面的矩形封闭空间中壁板振动模态与空间声模态的耦合特性。采用有限带宽声功率流法研究了壁板的声辐射功率中声-振耦合所作的贡献,给出了内模态耦合系数的计算公式和模态耦合因子的计算公式。研究表明:壁板结构的辐射声功率不仅与外场声场声压、壁板本身的固有特性有关,而且与壁板和内声空间的耦合特性密切相关。     

机械结构实验模态分析及典型应用

为了验证QLV-MA2型一体化虚拟式模态分析仪在机械结构实验模态分析中的可靠性和适用性,根据模态分析的基本原理,采用QLV-MA2型一体化虚拟式模态分析仪对典型的机械结构(如简支梁与摩托车车架)进行了模态试验与分析。实验结果表明,模态分析方法通过QLV-MA2型一体化模态分析仪在机械结构中的应用是有效可行的。     

线性结构振动亏损系统的实验模态分析

本文设计了一个用速度反馈实现粘性阻尼的结构振动系统并进行了实验和模态参数识别，实验模态分析结果表明，具有非比例阻尼的结构振动系统，在欠阻尼范围内，系统是可以成为亏损的；对于亏损系统，其频响特性只有用广义模态理论才能正确地描述。     

近邻软磁层偏置磁阻磁头结构参数设计的数学模型

概述了磁软磁层偏置磁阻磁头的工作原理和特点，采用传输线模型对其工作点的选取和结构参数进行了初步设计，与实验结果符合较好．     

双层管结构中扭转模态传播特性的理论分析与实验研究

通过分析不同的应力和位移边界条件得到了三种不同双层管结构中扭转模态的频散方程。不同结构中频散方程的阶次也不相同。并进行数值求解,得到相应的频散曲线。对不同双层管结构中扭转模态尤其是T(0,1)模态的主要传播特性进行了分析。然后,利用厚度剪切压电陶瓷片分别在这三种不同的管结构中进行了激励接收扭转模态的实验。实验结果与理论分析较为吻合。结果表明,利用全局矩阵法可以得到不同双层管结构的扭转模态频散方程,并且其频散曲线可用作模态选取的理论指导,用于这些管结构的缺陷检测。     

磁头局部结构的优化设计和数值分析

在磁头磁盘系统中,磁头尾端与磁盘的气膜最小,局部结构承受很大的气膜压力,其气膜压力的大小和分布对磁头飞行稳定性有重要的影响.采用优化设计理论对磁头尾端局部结构进行设计,可明显改善气膜承载性能.最后,采用提出的优化设计方法对负压型磁头结构进行设计.数值分析和实验测试表明,优化后的磁头结构飞高性能参数明显得到改善.     

模态子空间中非经典阻尼结构动力响应的求解

通过对非经典阻尼结构动力响应筱法的分析,提出了在模态子空间中用模态叠加法求解非经典阻尼结构动力响应时,应该首先确定非线典阻尼的程度,根据不同的非线典阻尼程度应用不同的求解方法,最后通过算例说明本文所提算法的精度。     

重频结构模态灵敏度分析的高精度截模态算法

基于全模态展开定理,提出了计算重频阻尼结构模态灵敏度的全模态算法和高精度截模态算法。首先通过引入松驰因子的移频法克服了重频现象对模态灵敏度分析的影响,给出了重频模态灵敏度的全模态算法,并从理论上分析了这种算法的误差来源及控制方法;其次通过分析各阶模态在模态灵敏度的全模态线性展开式中的贡献作为截断准则来实施截断,从而提出了重频结构模态灵敏度分析的高精度截模态算法,并给出了其误差分析方法。提出的高精度截模态算法仅需少量模态,即可获得对称及非对称系统任一重频模态的灵敏度信息,无论是理论分析还是数值计算的结果均表明了该算法的正确性及高效性。     

重复性结构模态综合技术—张力架动力分析

本文讨论了一种对具有重复等同性特点的结构进行动力分析的模态综合技术。这一类结构可分割为若干等同的部件,只要对其中一个部件进行分析,即可得所有部件的模态信息,然后按混合界面模态综合法进行综合,综合时根据诸部件对接界面的协调条件,导出全体部件和整体结构广义坐标之间的变换矩阵,除各部件的模态坐标外,只保留了一条对接界面的坐标。另外,为进一步降低部件的自由度数,本文采用分层二重动态子结构法将部件再次分割,先用对接加载模态综合技术进行综合以得出部件的主模态,再在此基础上进行整体综合,最后得出整体结构的固有频率和主振型。文章最后以经编机弹性张力架为算例,应用上述方法计算了前10阶固有频率和前5阶主振型,并进行实验测试,对固有频率的计算值作了校核。     

主动杆系结构的模态性质分析

本文对主动杆系结构进行了模态分析,指出了主动杆系结构有左右模态振型之分,不同阶的左右模态振型关于结构系统加权正交;解释了左右模态振型不同的物理意义：右模态振型是主动结构系统真正意义上的振型;而左模态振型是主动结构系统的转置系统振型,它是外界因素对主动结构系统的影响程度,表征的是外界因素的模态分量。主动结构的模态是检验结构性能的主要指标,也是结构设计的目标函数,所以对主动杆系结构模态的分析研究有着很重要的理论和现实意义。最后,用数值算例进一步说明主动杆系结构的模态性质。