某轻卡变速箱发动机及车架模态测试与分析

采用锤击模态测试方法对发动机、变速箱及车架模态进行了测试,并获得模态参数。通过对截取的空车搓板路上各测点振动信号以及空车在障碍路上工作时各测点振动信号进行工作模态测试分析,获知轻卡在空载工作环境中的各阶工作模态参数。最后,对试验结果进行了总结分析,发现几个较为敏感的模态频率。为下一步从完整的动态特性方面分析判断发动机、变速箱及车架破损的根本原因,提供理论及技术支持。     

基于时域多参考点的自由梁试验模态分析与试验验证

以一个自由边界条件的铝合金梁为例,采用了数值模态分析和试验模态分析两大类方法,对其振动模态进行了研究,最后对结果进行了对比验证和总结。本文重点是试验模态分析,阐述了试验模态常用的几种方法,对各种方法的优缺点做了对比总结。     

基于环境激励的桥梁模态参数识别

介绍了获取桥梁模态参数的试验手段,阐述了环境激励的桥梁模态参数的识别方法,通过移动测量方法测试了基于环境激励的某桥梁,并采用自功率谱、互功率谱和相干函数分析,识别了桥梁振动的前3阶振动频率、阻尼比和振型。结果表明,试验得到的桥梁模态参数与设计参数基本相同,桥梁性能良好。     

立式电机定子的模态仿真与实验研究

振动是电机的重要性能指标,对电机定子进行振动分析,可以为其结构改进和性能优化提供理论依据。在MSC.Nastran环境下,利用有限元方法进行电机定子的模态仿真,得到定子的多阶固有振动频率、振型等参数值。根据仿真图和数据,分析定子的危险位置和振型。进行定子模态试验,通过试验结果对比验证虚拟样机和数值模拟的有效性。仿真结果表明,系统不会发生共振。最后,在力学分析的基础上探讨螺栓数对结构振动的影响。     

基于DASP的变速箱壳体振动模态试验与分析

通过进行变速箱壳体振动模态试验,客观地分析了变速箱壳体的振动状态。采用DASP(Data AcquisitionSignal Processing)软件对HW25505TCL型铝合金变速箱壳体进行振动模态试验。利用特征系统实现(ERA)法进行模态参数辨识,并与复频域最小二乘法(PloyLSCF)法对比,得到可靠的1~4阶频率和阻尼,并由此进行振型分析。采用振型相关矩阵进行模态验证,通过与计算模态比较,证明两者的有效性和可靠性。将DASP应用变速箱壳体振动模态试验,不仅获得变速箱壳体高阶频率、阻尼及振型,还可解决类似壳体的振动问题,为进一步改进变速箱壳体的结构特性以及基于模态分析的变速箱壳体故障诊断等提供了理论依据。     

基于流固耦合燃油箱动态特性分析

基于压力-位移传递方式建立流固耦合系统方程.针对燃油箱的动态特性问题,利用有限元计算软件ANSYS,采用非对称法提取不同油位燃油箱模态频率和振型,发现随着注油量的增大,燃油箱的振动频率下降.为了验证计算结果的可靠性,采用脉冲激振测试法进行模态试验,在Test Lab软件环境下识别各阶模态参数.对试验模态和有限元计算模态的相关性采用模态置信准则进行评估,判别试验测试遗漏的模态以及试验模态和计算模态的对应关系.对比试验数据和有限元计算数据,误差较小,结果可以作为燃油箱动态特性分析的依据.     

基于贝叶斯运行模态分析法的砂轮架动态特性分析

为了研究砂轮架的固有模态和在工作环境中的谐波模态,运用贝叶斯理论和运行模态分析相结合的模态参数识别技术--分步测试的贝叶斯运行模态分析法对环境状态下的砂轮架进行模态识别,获得了结构的动态特性,包括固有频率、振型以及阻尼特性等,并对外激励和预测误差水平以及信噪比进行了评估;将该模态识别结果与传统试验模态分析结果进行对比,验证了贝叶斯运行模态分析法的应用可行性;进一步在工作环境下对砂轮架进行了振动测试,对比开机前的模态识别结果和开机后砂轮架的功率谱密度图,成功地区分出砂轮架的固有模态和实际工作环境中由结构周期激励引起的谐波模态。     

多功能机床关键导轨副动态特性分析

针对多功能机床关键滑块导轨运动副HG45CA结构,采用东方所试验模态设备和CASP软件对约束状态的滑块导轨副进行了动态性能分析。试验研究得到的导轨滑块固有动态参数表明:滑块导轨运动副具有横摇、横荡、垂荡、首摇和扭转前5阶固有振型,其固有振动频率在300~1 000 Hz之间;试验得到的导轨滑块阻尼比在0.1以下,说明滑块导轨运动副属于粘性阻尼振动系统,并计算得到导轨滑块的刚度和阻尼值;试验结果为机床振动环境下导轨滑块的强迫振动性能奠定理论基础,并为进一步深入分析机床整体振动系统特点提供了关键参数。另外,导轨滑块的试验模态机理、试验方案和试验数据的分析为相关试验研究提供了借鉴。     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

某电子设备的振动分析

本文以某电子设备为研究对象,通过有限元仿真分析,预测设备在振动环境条件下的结构强度,验证方案的可行性.首先,通过模态分析获取设备模态频率,预测设备是否会发生共振现象.其次,通过谐响应分析模拟筛选试验,获取位移、应力等对频率的幅频特性曲线,验证设备可否克服受迫振动引起的有害结果,强度是否满足筛选试验要求.最后,综合分析电子设备结构的强度以及抗振动性能,说明结构设计满足振动试验的要求,证明方案的可行性.     

求解复杂轴扭振动力特性的一种近似分析方法

应用模态摄动法求解非均质变截面复杂轴的扭转振动的模态特性。在这一方法中,选择与复杂轴约束条件相同、等截面均匀轴的扭转振动解析模态函数作为近似分析的基函数,采用Ritz展开和摄动分析相结合的方法,把复杂轴扭振的变系数微分方程的求解,转化为一组代数方程组的求解。虽然这一方法应用了结构振动分析中常用的Ritz展开原理,但避免了关于模态广义坐标的特征值问题的求解,通过代数方程组的求解,可逐一求得复杂轴的扭转振动的模态特性,简化了求解的难度。通过2个算例的分析表明,该方法简单实用,且具有较高的精度。     

齿轮轴横向弯曲振动结合部参数识别

提出一种新的结合部参数识别方法,用于识别齿轮轴横向弯曲振动结合部参数,在这一识别过程中成功地把理论模态分析和实验模态分析法结合起来。     

时变刚度渐开线直齿轮啮合冲击响应的研究

由于渐开线齿轮啮合刚度的时变性，传动齿轮的振动具有非线性振动的性质。文章将啮合冲击区分成若干微区段，视各微区段啮合刚度为定值，采用时域方法辨识出相应模态参数，用直线拟合固有频率分布曲线，从而提出一种新的计算啮合冲击响应的方法，其计算结果与实验值相符，并给出了用固有频率作敏感因子诊断轮齿裂纹故障的例子。     

相机结构系统的试验模态分析

介绍了锤击法试验模态分析技术在某卫星相机光机结构系统动态特性研究中的应用;阐述了多自由度系统模态分析的理论基础和模态参数识别原理;测量分析得到了相机整机结构和关键部件的固有频率,以及与之相对应的模态振型和模态阻尼,并对模态数据及其可能对相机工作的影响作了分析,在此基础上,给出了相机强度和振动试验的载荷谱,保证了试验的安全顺利进行;最后就相机结构设计问题作了讨论。     

机床整机系统振动特性分析

将现代振动测试手段和有限元模态分析技术相结合,对新研发的立式加工中心0540d整机系统进行振动特性分析。用有限元计算方法对新研发的产品整机进行动态性能预估,掌握机床加工区域的振型及系统的固有频率。在该数控机床生产安装完成后对整机进行振动模态测试,把实验得到的模态参数与有限元计算值进行对比验证。结果的对比分析表明,有限元模型的振型与实验基本一致,计算得到的固有频率与测试频率误差在16%之内。说明该有限元模型可以真实地反映实际动态特性的,同时也可以对研发的新产品进行动态特性预估分析。     

基于UG的航空发动机涡轮叶片模态分析

基于UG软件对某型航空发动机涡轮叶片的振动特性进行了研究,建立了该叶片的实体模型,并利用UG结构分析模块进行了模态分析,得到了叶片的各阶固有频率和相应的振型.根据计算结果分析了涡轮叶片的振动特性,为该叶片的设计优化和振动安全性检验提供了数值依据.     

IDENTIFICATION OF TIME-VARYING MODAL PARAMETERS USING LINEAR TIME-FREQUENCY REPRESENTATION

A new method of parameter identification based on linear time-frequency representation andHilbert transform is proposed to identify modal parameters of linear time-varying systems frommeasured vibration responses. Using Gabor expansion and synthesis theory measured responses arerepresented in the time-frequency domain and modal components are reconstructed by time-frequencyfiltering. The Hilbert transform is applied to obtain time histories of the amplitude and phase angle ofeach modal component, from which time-varying frequencies and damping ratios are identified. The     

Modal parameter identification of stay cables from output-only measurements

Stay cables are one of the most critical structural components in modern cable-stayed bridges and the cable tension plays an important role in the construction, control and monitoring of cable-stayed bridges. We propose a time domain and a time-frequency domain approaches for modal parameter identification of stay cables using output-only measurements. The time domain approach uses the subspace algorithm which is improved with a new modal coherence indicator. The time-frequency approach uses the wavelet transform of signals which is improved with a new analyzing wavelet. The wavelet transform is applied to the free response of ambient vibration which is obtained using the random decrement technique. Two experiments of stay cables are presented. The first experiment concerns a stay cable in laboratory where the external load is applied through an impact hammer and the vibratory signals are acquired through four accelerometers. The second experiment concerns the Jinma cable-stayed bridge that connects Guangzhou and Zhaoqing in China. It is a single tower, double row cable-stayed bridge supported by 112 stay cables. Ambient vibration of each stay cable is carried out using accelerometers. From output-only measurements, the modal parameters of stay cables are extracted. Once the eigenfrequencies and the damping coefficients are obtained, the cable forces and the Scruton number are derived. In a continuous monitoring and modal analysis process, the tension forces and Scruton numbers could be used to assess the health of stay cables in cable-stayed bridges.     

滚筒洗衣机机箱有限元及试验模态分析

结合实验模态与有限元理论模态分析,对全自动滚筒洗衣机的机箱进行了动态特性研究.首先,在.Pro/Eingeer中建立机箱的三维实体模型;然后导入ANSYS中进行网格划分,得到其有限元模型;再采用兰索斯迭代法进行模态求解,得到前50阶计算模态参数.另外,用脉冲激励法在实验室对机箱进行模态实验,得到实验模态参数.通过比较理论模态与实验模态参数,表明结果吻合较好.基于对机箱固有特性的分析,对该滚筒洗衣机机箱振动特性的改善提供了一定的参考依据.     

基于模态理论的振动结构声辐射信号特征提取方法及其应用

论述了结构振动与声辐射之间的传递特性,以堆垛机结构为对象进行了试验研究。通过模态参数测试和声辐射信号分析验证了理论分析的正确性。提出了一种基于模态频率的声信号频域特征信息提取方法,并将该方法用于堆垛机结构的冲击载荷分类识别研究。结果表明,声谱峰值频率与结构模态频率具有相当好的一致性,声谱幅值分布反映冲击载荷的特性;采用所提出的方法提取的声信号特征信噪比高,用于振动结构冲击载荷分类识别是合理的和有效的。由于设备发生故障必然导致载荷的变化而使所辐射的声信号发生变化,加之声信号获取成本低且有近场非接触测量的优点,所以提出的声信号特征提取方法在机械设备运行状态监测和故障诊断方面具有重要的应用价值。