三维振动强化抛光振动台的模态分析

将有限元模态计算和模态试验相结合，利用有限元法分析最初的设计结构动态特性，然后对该结构进行试验模态分析，从而检验有限元分析方法的可信度。利用经过验证的简化模型和计算方法，分析结构参数改变时对系统动特性的影响，进而为实现结构的优化设计提供依据。     

光刻机主基板的动态特性分析及优化

利用有限元分析理论和模态分析理论，分析了高分辨光刻机主基板的动态特性，分析结果表明主基板结构设计合理。结合模态试验，验证了主基板有限元模型的正确性。利用该有限元模型，进行了灵敏度分析，还进一步实现了主基板结构的优化设计。     

基于灵敏度分析的刀形天线有限元模型修正

准确可靠的有限元模型是结构动态特性分析、设计改进的基础,文中利用模态试验得到的模态参数对某刀形天线进行有限元模型修正.首先建立天线结构的参数化模型,然后通过灵敏度分析选择合适的设计参数作为后续优化对象,利用计算与试验的模态频率之间的相对误差构造加权的优化目标函数,最后应用1阶优化方法修正结构的有限元模型.修正后有限元模型的模态频率最大相对误差降低至10%以内,模态置信度(MAC)均大于0.8.该修正模型可用于后续的动力学分析.     

基于遗传算法和神经网络算法的吊车结构优化设计与实现

论文综合利用BP神经网络、遗传算法有限元法以及正交试验法对吊车结构系统进行优化研究。利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型。首先对吊车起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

基于遗传算法和神经网络的塔机结构动态优化设计

利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型,用于振动系统的快速重分析。首先对塔式起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

某高射机枪的有限元和实验模态分析

为进一步研究高射机枪的动态特性,特对该机枪自动机进行了实验模态分析,获得了其固有频率、阻尼比和振型。以UG软件为基础进行了有限元模态分析,并与试验的结果进行了对比和验证。通过实验模态和计算模态的对比,验证有限元模型具有较高精度的动态响应特性;为后续的动态设计优化提供理论依据。     

搅拌摩擦焊电主轴动态特性及灵敏度研究

为提高搅拌摩擦焊电主轴的设计水平,获得最佳的搅拌摩擦焊接质量,运用有限元理论和模态频率灵敏度理论对搅拌摩擦焊电主轴进行动态特性分析。将电主轴密度、泊松比、弹性模量、轴承刚度以及结构参数作为设计变量,电主轴模态频率作为响应,通过APDL语言建立搅拌摩擦焊电主轴的参数化有限元模型,利用半分析灵敏度方法,计算响应对各设计变量的灵敏度,并进一步对电主轴的动态特性进行优化。研究结果表明:该电主轴结构设计合理、满足要求。电主轴密度和弹性模量对其模态频率的影响较大,结构参数和轴承刚度对电主轴模态频率的影响取决于焊接质量所需的电主轴转速。通过对电主轴进行优化设计,在提高模态频率并保证焊接质量的前提下,减轻了电主轴质量。     

自卸汽车铝合金车箱结构模态分析

有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段。为分析自卸汽车铝合金车箱的动态特性,建立了以板壳单元为基本单元的车箱有限元分析模型,应用HyperMesh有限元分析软件计算了该车箱在自由状态下的模态参数。建立了车箱模态试验系统,进行车箱模态试验,提取了模态参数。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和采用的分析方法是可行的。     

某新能源汽车前舱托架模态分析

结构模态是影响结构动态特性的主要因素。利用LMS对某新能源前舱托架进行模态试验,获得其试验模态;然后通过HyperMesh和OptiStruct有限元软件获得其计算模态。结果表明:试验模态和计算模态获得的频率最大相对误差为5.84%,其模态频率和振型均有效且吻合良好,为工程应用、结构动态设计提供参考。     

SGM50A立滑板动态特性分析

SGM50A立滑板是该机床主要支撑件之一,其动态特性直接影响着机床的加工精度,对其进行动态特性分析有着重大意义。用ANSYS软件对立滑板进行了自由模态和约束模态分析,分别将有限元计算结果和立滑板自由模态试验及约束模态试验结果进行对比,识别出了立滑板薄弱环节,为立滑板的结构优化设计提供了理论指导。由立滑板的侧面模态试验分析得出,立滑板在安装后出现了上下两端受力不均现象,并提出了装配上的改进措施。     

1.2m望远镜次镜支撑结构设计

研制了一个用于1.2m望远镜的次镜支撑结构,以满足其对刚度和伺服系统带宽的要求。首先,对影响主镜遮拦和支撑系统刚度的四翼梁进行研究。使用动力学建模方法,初选四翼梁结构的参数。然后在ANSYS中建立有限元模型,进行静力学和模态分析。最后,使用试验模态分析法测试设计的支撑结构。有限元分析显示,设计的结构受重力影响会引入0.004 2λ的切向彗差,第一阶模态频率约为57.2Hz。试验模态分析显示,系统第一阶谐振频率为54.1Hz,与理论分析和有限元分析结果一致。实验结果与仿真结果对比后显示:归一化的振型向量中叶片结构振幅较小时,实验模态较难提取,且实验结果略小于有限元分析结果,最大相对误差约为7%。设计的次镜支撑结构遮拦小、刚度好,满足使用要求。     

基于现代设计方法的结构分析

应用现代设计方法对汽车机械进行结构强度分析。用Pro／E软件建立参数化模型，导入有限元前后处理软件HYPERMESH中做前处理，在ANSYS中进行有限元求解、分析，得出该支架的强度；进一步用ANSYS生成柔性体，导入ADAMS中，进行振动模态分析，检查模型的模态、频率，验证支架发生共振的可能性；为现代机械设计提供一些可行的经验、方法。     

装配式钢桁架桥振动模态分析与试验研究

桥梁结构的动力学特性是其结构分析与优化设计的基础,以某型装配式钢桁架桥为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立了该桥的三维空间有限元分析模型,并采用分块兰索斯法对其进行了模态分析,得到了桥梁的10阶固有频率和振型,而后基于环境激励的工作模态试验方法开展试验研究,通过试验数据的对比,验证了该分析方法的可靠性,为该型钢桁架桥的动力特性分析提供了直接的数据支持。     

农机扶手有限元正交优化方法及应用

针对复杂参数结构优化过程中模态分析方案过多问题,结合模态分析和正交试验法的特点,提出有限元正交优化分析方法,通过对结构有限元模态分析方案的正交试验规划,大幅度减少分析样本数量;同时试验数据的分析结果可确定各试验因素的较好水平及各因素对振动性能的影响,通过改变敏感参数来快速实现机械结构振动特性的改变。最后以小型农机扶手为例,将扶手的一阶振动频率由41.7 Hz变为71.379 Hz,避开了人手的敏感频率范围,优化及试验结果证明了该方法的有效性及可行性。     

基于虚拟仿真的某车型副车架性能分析

利用ADAMS/Car建立某车型的整车模型,并对整车模型的12种工况进行动力学仿真分析。先求出副车架各安装点的载荷,然后利用Hypermesh建立副车架的有限元模型,再利用Nastran进行副车架的模态、刚度和强度分析,并通过试验验证设计的可靠性,缩短了产品开发周期,提升了企业自主开发能力。     

有限元分析在磁头悬架动态特性研究中的应用

使用有限元分析软件ANSYS对磁头驱动机构的悬架进行了模态分析和计算,得到了悬架的固有频率和特征振型;利用瞬态动力学分析,得出了悬架的动力学瞬态响应;验证了有限元分析软件分析计算的准确性,为悬架的振动敏感性和结构优化研究提供了理论基础.     

轻质点阵结构的参数化建模及力学性能研究

针对点阵材料结构设计困难的问题,建立了由长方体空间衍生的胞元结构数学模型,并构建了胞元结构和试件的参数化模型及力学性能研究系统。对5种典型胞元构成的试件通过改变胞元尺寸大小及数量或支柱截面半径,使其具有相同几何形状、外形尺寸以及质量;采用有限元法分析试件分别受到拉伸/压缩、弯曲、扭转载荷及模态的力学性能。通过研究得到胞元结构试件力学性能的数据,提出在各种载荷下点阵材料的设计方法,并通过实例验证该方法的正确性及可靠性。     

基于ANSYS APDL语言的高速主轴参数化有限元分析方法

将参数化设计与有限元分析相结合,实现复杂模型的结构参数调整、自动生成实体模型并完成有限元分析对于优化产品结构有重要的作用。针对高速主轴进行参数化有限元分析的技术问题,论述了运用ANSYS参数化设计语言APDL进行高速主轴性能静态分析、模态分析和谐响应分析全过程的实现方法。应用实例表明,该方法能有效地预估零件的结构特性,可为结构优化设计提供依据。     

客车车身骨架的有限元分析

以客车的车身骨架为研究对象，采用有限元分析的方法对其进行静强度分析和模态分析。在研究过程中，采用Pro/E软件建立车身骨架的三维几何模型，再以ANSYS软件进行静强度分析和模态分析。以“威尼斯之旅”车身骨架为例，对其进行了静强度和模态分析；指出了该车的车身骨架在设计中可能存在的问题，针对这个问题提出了改进方案，并取得了较好的效果。