机床结构系统实用模态试验方法研究

针对MG1432B模拟实际工况进行了非接触式单点相对激振和多点拾振动态测试的研究。结果表明,该试验方法较准确地揭示了影响机床加工性能的动力学本质,从而为机床结构系统的模态分析和动特性修改提供了准确、可靠的试验参数,具有较好的工程应用价值。     

基于非接触激振的机翼模型模态测试

在轻质试验件模态测试中采用非接触激振,可以有效避免常规模态测试中激振器动圈附加质量和附加刚度对结构动特性的影响,避免锤击法引起的连击、振型不连续和应力集中等现象。本文主要介绍了非接触激振力产生的原理,根据该原理设计了一套非接触激振设施,并在一轻型机翼模型的模态测试中进行了应用。结果表明,基于非接触激振,测试结果更加准确,对于轻质试验件及柔性飞机的模态测试具有一定的工程意义。     

流固耦合动态测试的研究

本文对流固耦合动态测试进行了深入地探讨,较好地解决了当前类似实验中较为困难的水下激振、拾振等问题。利用压电晶体片激振和拾振集于一身的特点,对结构进行了多点激振与拾振,一方面避免了测试中单点激振和拾振常出现的部分模态遗漏,另一方面对不同工况下各点间的相位进行测试,以期确定水上和水下同阶模态。本文对悬臂矩形板和循环对称结构进行了测试,结果表明,所设计的实验具有性能稳定、信噪比高、测试频带宽等优点。     

简谐振动测试系统的设计

本文介绍了简谐振动测试系统的设计和结构组成,以及采用稳态正弦激振方法对悬臂梁动态特性进行接触式与非接触式测量的方法,给出了臂梁的幅频特性测量结果。实验证实了该系统的可行性。     

简谐振动测试系统的设计

本文介绍了简谐振动测试系统的设计和结构组成,以及采用稳态正弦激振方法对悬臂梁动态特性进行接触式与非接触式测量的方法,给出了悬臂梁的幅频特性测量结果.实验证实了该系统的可行性.     

核安全二级离心泵临界转速计算与试验模态分析

基于有限元仿真平台,采用六面体与四面体组合网格离散三维几何模型,对大连深蓝泵业有限公司自主研发的核安全二级RCV上充泵转子部件进行了模态仿真分析,获得了转子部件模态振型及临界转速。将该转子模态振型及临界转速,与基于激振法开发的Cras模态测试系统所测得的振型和临界转速进行了比较,两者之间吻合度高。表明基于有限元的模态仿真分析与基于Cras的模态测试系统都能实现对模态振型与临界转速的准确获得,在产品优化设计及抗震分析中有广阔前景。     

基于Canny算子和FFT的非接触图像振动测量研究

针对接触式振动测量过程中需要接触被测结构且易受外界影响,双目视觉非接触式振动测量过程中操作步骤较复杂的问题,提出了一种基于Canny算子和FFT的非接触图像振动测量方法。首先通过相机采集被测结构的运动图像,并进行了灰度化处理,利用Canny算子提取了图像的边缘特征;然后选取了图像系列像素点,用Matlab软件跟踪提取了其运动信息,进行了FFT分析,得到了该边缘像素点的振动频率,即被测结构的振动频率;最后进行了简支梁正弦激励稳态响应实验与悬臂梁冲击响应测试实验,并将实验结果与加速度传感器测量结果进行了比较。研究结果表明:在10 Hz～35 Hz简支梁正弦激励下测得的振动频率与传感器测量结果相对误差小于1.1%,悬臂梁冲击响应测试下测得的振动频率与传感器测量结果相对误差小于0.7%,该方法具有实际应用的可行性。     

基于MIMO模态实验法对某MPV NVH性能研究

模态试验分析方法是获得结构动态特性的重要方法,且多输入多输出(MIMO)的模态试验分析方法已被广泛地应用。在MIMO测试系统条件下对某MPV白车身进行了试验模态分析,得到其试验振频以及相应的振型。对车内噪声和试验振频进行相关性分析,得出白车身模态参数是导致车内噪声部分峰值过高的原因。针对此原因对白车身的局部结构进行优化,优化后试验结果表明车内噪声主要峰值明显降低,MPV整车NVH性能提高。     

非接触式激光测振技术在飞机襟翼蒙皮局部模态分析中的应用

本文利用非接触式激光测振仪对某型飞机襟翼蒙皮的局部模态进行了试验研究,有效获得了襟翼蒙皮结构的局部模态参数,并与有限元仿真结果进行了对比验证。结果表明,相较传统测试手段,非接触激光测振技术用于襟翼蒙皮局部结构的模态分析是高效、可行的,对襟翼蒙皮局部结构的固有特性分析具有指导意义,同时也对襟翼蒙皮局部结构的有限元模型修正提供了基础。     

激光多普勒测振仪在汽车零部件模态分析中的应用

研究了激光多普勒测振仪在汽车零部件模态分析中的应用。创新地提出了一种非接触式的振动测量方法,相对于传统的测量方法具有响应频带宽、速度分辨率高、测量时间短以及可实现远距离测量等优点。基于激光多普勒测振技术,以汽车车门为研究对象,进行了敲击试验数据采集及模态分析,获得了车门的前6阶模态参数,并进行了车门网格建模及约束布置,根据所计算的频响函数,得到了车门的前6阶模态振型,结合汽车外界激励标准及所得模态参数,满足了该车门的模态特性评估要求,体现了激光测振仪在汽车NVH研究上的应用优势及广阔的应用前景。     

某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片多种振动特性试验方法对比研究

以某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片为研究对象,采用3种不同的试验系统研究该叶片的振动特性。仿真结果表明,压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)作为激振源的试验系统,在叶片振动特性的试验中可以较准确地获得叶片的振动频率,并且能够得到叶片的振型。MFC能够激起叶片更高阶的振动,是使用力锤激振所不具备的条件,因此在叶片高阶模态振动的研究中MFC更具优势。     

气体管道泄漏声发射单一非频散模态定位

针对气体管道泄漏声发射信号的多模态、频散特性导致互相关泄漏定位误差大的问题,提出采用单一非频散模态提取的气体管道泄漏声发射定位方法。对检测信号的互谱加窗,并根据模态波数确定窗参数,可获得泄漏声发射信号的单一非频散模态导波的互谱。对单一非频散模态导波的互谱进行傅里叶反变换,得到泄漏声发射中单一非频散模态信号的互相关函数以及时延估计,就可以采用单一非频散模态声速,更准确计算出泄漏位置。对气体管道泄漏进行定位实验,相比用未经分解的泄漏声发射信号进行定位,由于声发射单一非频散模态信号的相关性增强,且选用的声速更准确,定位相对误差平均降低7%以上。这表明,通过提取泄漏信号互谱的单一非频散模态成分进行时延估计,可以提高泄漏检测的有效性和减小定位误差。     

基于模态扩展技术的天线阵面形变重构

文中通过扩展实验模态,利用模态法思想进行形变重构,使用局部对应（Local Correspondence, LC）原理进行重构数值仿真和实验验证。该方法首先通过实验模态测试获得有限个测点的位移模态振型数据,根据实物建立较为准确的有限元模型并提取其模态数据。然后利用LC 原理选择最优的有限元位移模态振型簇对所测实验模态逐阶进行扩展。最后利用扩展后的实验模态进行重构。该方法与系统等效缩减展开过程（System Equivalent Reduction Expansion Process, SEREP）法、模态法的重构结果对比表明,该方法能够显著降低实验模态测试误差对重构精度的影响,并在有限元模型较为准确的情况下提升重构精度。     

基于Labview光纤测振系统的研究

提出的光纤非接触式测振系统,能克服传统测试手段在高频粘接与悬接时对被测物损坏等不足;借助hbview软件,消除了检测中被测材质、表面粗糙度、环境温度等因素对测振系统的影响;实现了高频微信号的精准测量,对超声振动测量具有促进作用.     

非接触式超声裂解系统的设计与优化分析

为解决传统超声裂解系统中由于超声探头与待裂解样本液接触所带来的诸多问题,开发了非接触式超声裂解系统.通过有限元模态分析,发现球面薄壁结构振膜的前10阶模态的固有频率具有阶梯状分布的规律,这为利用振膜多阶模态的联合共振提供了可能.采用控制变量法研究了曲率半径、厚度和预载力对振膜多阶模态联合共振特性的影响,并对振膜的结构参数和预载力进行了优化设计.据此加工制作振膜,搭建非接触式超声裂解系统,并验证其裂解效能.实验结果表明,该裂解系统能有效裂解生物样本.     

流致振动差压式测振装置的研究

为解决管束流致振动试验中,现有接触式振动测量方法的应用局限性,提出一种基于测量受激对象换热管两侧压差脉动频率原理的测振装置,即差压式测振装置。差压式测振装置解决了传统接触式传感器对换热管外部流场的干扰问题以及安装空间受限的问题。为了验证差压式测振装置的有效性,分别进行了单管和换热管束两类流致振动测试试验。试验结果表明,差压式测振装置能在复杂的流动环境中准确捕捉到换热管受到的各类激振形式的频率,而且单管流致振动试验结果表明差压式测振装置所测得的周期性涡激振动频率与理论值偏差在5%以内。因此,差压式测振装置的研制与应用对于流致振动试验的测试以及换热管振动的长期监测均有很重要的意义。     

基于射频信号的非接触式血压监测系统

提出了一种基于射频信号的非接触式血压检测方法,设计了血压检测系统并进行了数据的测试及分析。主要针对传统袖带式血压计对于特殊人群使用不方便以及现有血压检测主流方法中光信号易受干扰、测量不准确、需要跟身体接触等问题进行了方法探究。系统发射射频信号到身体上的待检测点,然后采集反射回来的信号,由多普勒效应原理可以得到脉搏波传导的波形图,并计算脉搏波传导时间,代入血压计算模型中,得到血压值,从而实现非接触式连续检测、监测。实验结果证明,该装置可以实现对血压的非接触式连续检测和监测,为便携式可穿戴式血压测量及实时监测设备提供了可参考的实施方法。     

风力发电机旋转叶片振动分析

利用ANSYS软件,通过FLM,对20kW水平轴风力机旋转叶片施加了重力和旋转离心力,并进行叶片建模和网格划分,最后完成预应力状态下的振动模态分析,得到了其前十阶振动频率和振型.针对得到的振动数据和振动特性进行分析,结果表明叶片的振动主要有挥舞、摆振和扭振,振动能量集中在一、二阶,而主要振动形式是挥舞和摆振.依据一、二阶振型可以得到其实际固有频率,实验结果和理论值误差很小,只有-3.5％,说明实验方法可行,实验结果准确,并对其运行时的安全稳定性进行了验证,这些实验数据对风力机叶片的研究开发具有一定的指导意义.     

模态频率灵敏度在叶片修频工艺中的应用

当汽轮机叶片静频测量结果不符合工艺要求时,需要对叶片表面修整打磨(修型)来调整叶片固有频率。原始修频工艺采用试验的方法,即打磨叶片表面不同区域并记录频率变化,这种方法报废率高且增加了时间成本。提出了在模态分析理论基础上,建立一种适合工程应用的叶片频率灵敏度计算方法,此方法概念清晰、操作简便。以某一型号叶片为例,对该计算方法进行了验证,并对叶片抛磨后的结果与预期进行了对比。实验证明,此方法能快速准确的预测抛磨区域、抛磨量对叶片固有频率的增量。     

汽轮发电机组扭振模拟机的测试与分析

本文设计了汽轮发电机组扭振模拟机的扭振测试系统，并对模拟机轴系扭振动特性进行了测试与分析。测试结果表明，测试系统配置合理，测试结果准确可靠。通过汽轮发电机组扭振模拟机的轴系扭振动特性参数的测试分析表明，汽轮发电机组扭振模拟机的前几阶扭振固有频率、振型与被模拟对象基本吻合，因此模拟机轴系扭振动特性已达到了预定目标。