铸造式和焊接式主轴箱体的动态特性对比分析

利用有限元法和试验模态法对立式加工中心的铸造式和焊接式两种结构的主轴箱体进行了模态分析,分别获得了其前六阶固有频率和振型。通过对比两种方法获得的结果,验证了有限元分析模型的有效性。研究表明,两种主轴箱体的阻尼比接近,但焊接式主轴箱体的各阶固有频率均要高于铸造式主轴箱体的各阶固有频率。并且铸造式主轴箱体的固有频率更接近于机床主轴的常用工作频率,焊接式主轴箱体的则远离此频率。因此对于常用主轴转速而言,焊接式主轴箱体的动态性能要优于铸造式主轴箱体的动态性能。     

基于疲劳寿命预测的齿轮箱箱体结构优化

针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹,建立齿轮箱有限元模型,运用随机振动疲劳理论和Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论进行寿命预测.原始结构的寿命预测与实际统计结果仅相差2.6万公里,并基于原始结构的有限元结果提出两种优化结构,其疲劳预测寿命分别高于原始结构的103.2万公里和176.3万公里.经过模态与激励频率分析,认为横向激励是引起结构共振的主要原因.对比三种结构的模态频率和激励频率发现模态频率对应的激励频率能量值越低,其疲劳寿命越长,在齿轮箱箱体结构优化时应尽量避免高激励能量所对应的频率.     

精密卧式加工中心转台的模态与可靠性分析

卧式加工中心转台是加工中心的关键部件之一,其可靠性直接影响加工中心的性能。对某机床厂研发的THM46100卧式加工中心的转台进行有限元模态分析与模态试验。通过对其固有频率的试验值与计算值进行误差分析和相关性分析,验证建立的有限元模型的准确性。对准确的有限元模型进行结构分析,并将结果导入到疲劳分析软件进行转台的疲劳寿命分析,利用疲劳分析的结果对转台的可靠度进行计算。此方法对加工中心转台的结构优化及可靠性分析具有一定的指导意义。     

汽车扭力梁后悬架模态分析

在汽车行驶过程中汽车扭力梁后悬架结构容易出现振动疲劳现象。采用模态试验法对扭力梁后悬架进行有限元静模态分析,获得其在自由状态下的模态参数,包括固有频率和相对应的振型。在试验系统中根据扭力梁后悬架的结构选择合适的悬挂方式、悬挂点、激励、激励点和参数识别方法,测定扭力梁后悬架的自由模态频率。将模态试验获取的扭力梁后悬架结构前八阶自由模态频率与有限元分析结果进行对比,验证扭力梁后悬架有限元分析的准确性。结果有助于扭力梁后悬架结构设计与疲劳分析。     

某油箱的耐久性试验箱体破裂原因分析及箱体结构的改进

针对某燃油箱在振动耐久性试验中油箱共振引起下箱体的振幅过大和底部破裂的问题,对该油箱进行扫频激振试验分析,发现有半箱水时会降低油箱的阻尼振动频率。利用有限元软件Hypermesh对该油箱模型进行模态分析得到该油箱的固有频率并与扫频激振试验结果对比。提出了三种下箱体底部结构的设计方案来改变该油箱的固有频率,并对结构改进后的油箱进行扫频激振试验。结果表明,改进后的油箱的固有频率有所提高。     

城市电动客车结构疲劳寿命仿真分析

采集了某城市电动客车在水泥混凝土路面下的垂向加速度信息,建立该车7自由度线性系统理论模型和以采集的悬架处加速度信号为输入的瞬态动力学有限元分析模型。计算获得整车的固有频率,动态应力和加速度时程曲线,通过对比由仿真和理论计算获得的整车固有频率,对比仿真和测试获得的车身某点加速度功率谱密度,验证了有限元模型的准确性。利用瞬态动力学的分析结果,采用msc.fatigue对客车骨架进行了疲劳寿命预测,指出结构的薄弱环节。最后建立一种简化模型,对比证明利用该模型快速的估算客车的疲劳寿命是有意义的。     

减速器箱体模态分析与试验验证

建立了减速器箱体有限元模型,提取了箱体低阶固有频率及相应振型。根据试验模态理论,对减速器箱体进行了脉冲锤击法模态试验,采用多输入多输出(MIMO)时域模态方法对减速器箱体进行模态分析,通过对采集数据分析处理,求得传递函数;采用ERA模态识别法,确定减速器箱体低阶固有频率及振型。通过对比数据表明,所选低阶固有频率振型基本一致,频率误差在5%范围内,相互证明了理论模型与试验方法的正确性,为研究箱体动态结构特性分析提供了理论依据和试验支撑。     

地铁齿轮箱箱体模态及谐响应分析

通过Pro/E三维软件对地铁齿轮箱箱体进行三维实体建模,然后导入Workbench中对箱体进行有限元模态分析,得出箱体的固有频率和振型;进行实验模态分析与有限元模态分析结果进行对比,检验箱体模态分析方法的可行性;在有限元模态分析的基础上进行谐分析,得出不同频率作用下箱体结构抗振性能。从而在设计过程中可以对箱体结构进行合理布置,增加箱体刚度,并为进一步进行齿轮箱的动态响应分析提供可靠依据。     

车身的模态分析及疲劳寿命计算

为了能够有效地分析车身的动态性能和疲劳寿命,利用有限元技术对车身进行了模态分析和疲劳寿命计算.首先,总结了车身的有限元模型建立的措施;接着,归纳了模态分析和疲劳寿命计算的理论方法;然后,对车身进行了模态分析,求出了该车车身的前6阶固有频率和对应的振型,并进行了实验验证,提出了该车车身的动态性能.最后,对该车车身进行了疲劳寿命计算,并且和实际情况比较吻合,为车身的进一步的优化设计提供了有利地理论依据.     

新型少齿差行星减速器箱体结构有限元分析

介绍了肖南平先生提出并获得发明专利的一种新型少齿差行星减速器的结构组成,利用ANSYS Workbench软件建立此减速器箱体的有限元模型。对箱体各实际受载情况进行静力学分析,得出箱体所受最大应力和变形量的变化曲线,为箱体结构后续结构改进和轻量化设计提供相关分析数据。对箱体进行有限元模态分析,得到箱体固有频率及相应振型,将其与减速器的转频和啮合频率进行对比分析,可确定减速器是否会发生共振现象。对相应振型的分析为减速器结构的优化设计及振动问题提供理论依据。     

XSP800收排线机的结构分析与疲劳分析

在收排线机的设计计算中,以往都是基于经典力学和经验公式,其计算精度难以保证。利用有限元软件ANSYS对收排线机机架进行结构静力分析、模态分析和疲劳分析,得出了机架结构在多工况下的应力、应变云图,固有频率与振型,以及疲劳寿命。从静强度,动强度和疲劳寿命3个方面对机架设计方案进行评价,验证了原始结构的合理性。有限元分析结果为结构的进一步改进和优化提供了参考。     

齿轮箱固有特性数值模拟和试验研究

齿轮系统由传动系统和结构系统两部分组成 ,其中结构系统的动态性能对整个系统的影响最大。本文采用有限元方法 ,建立了实际单级齿轮减速器的齿轮箱有限元动力学模型 ,在工作站上用 I- DEAS软件研究了齿轮箱的固有特性 ,并用试验模态分析方法验证了固有频率的数值模拟结果。所得结果既反映了箱体的动力学性能 ,又为齿轮系统的动态特性分析奠定了基础。     

功率分流式混合动力变速器箱体动态特性分析

功率分流式混合动力变速箱内的各齿轮啮合和电机产生的振动噪声是影响整车性能的重要指标,而箱体是变速器的主要噪声辐射件,对箱体进行模态分析有利于对箱体的进一步优化。运用Ansys对某混合动力变速器箱体进行模态分析,得到箱体的固有频率。通过模态试验验证有限元模型的正确性和可靠性。同时给出了理论计算出的前轮固定转速对应的各啮合齿轮的啮合频率,并对箱体在某些恒定车速下的振动情况进行试验,试验表明在一些常用的纯电动工况下,齿轮的啮合频率确实与箱体的固有频率避开,为箱体的前期开发和后期优化提供了依据。     

某动车组变流器风扇随机振动疲劳分析

以某动车组变流器风扇为研究对象,通过扫频试验确定风扇结构的固有模态,同时进行无极调速试验验证风扇结构满载运行情况下是否会发生共振。建立风扇结构的有限元模型,将模型的固有模态与扫频试验对比,确保模型的准确性。利用Dirlik法和Miner线性损伤累积准则对风扇结构进行随机振动疲劳分析,根据实验和仿真分析结果对结构进行仿真优化。分析结果表明：优化方案避免了共振现象的发生,疲劳寿命得到显著提高。     

某轻型载货车尿素箱支架振动特性分析及其优化

为了验证某轻型载货车尿素箱支架的振动特性是否符合工程设计要求,首先建立尿素箱支架有限元模型,对其进行模态性能分析,分析结构表明其前三阶固有频率处于发动机激励频率范围之外,能够满足模态性能要求.然后采集车架纵梁端的时域振动加速度,并且基于功率谱密度对其进行振动疲劳分析,分析结果表明该尿素箱支架的疲劳寿命超过实际工程要求值...     

新型地铁列车氢系统箱体强度分析

氢燃料电池系统是新型地铁列车混合动力系统的重要组成部分。氢系统箱体的强度特性直接影响动力系统稳定性和行车安全。建立氢气系统箱体的有限元模型,计算结构模态并与试验模态对比,评估箱体结构模态参数及验证有限元模型的准确性。同时按照标准要求对箱体进行强度考核,仿真结果显示箱体的强度设计可满足实际应用的需要。     

采煤机截割部齿轮箱体疲劳失效机理研究

针对采煤机截割部齿轮箱体在使用过程中出现的疲劳断裂问题,考虑由齿轮啮合引起的高频内部激励和由截割煤岩体引起的低频外部激励,进行疲劳失效机理分析。基于箱体力学模型,分析外部激励作用下箱体应力集中部位及应力峰值,并用有限元计算结果验证;力学模型考虑了由齿轮啮合产生的扭矩M_p及轴向力偏心L_0,分析了不同摇臂摆角下M_p和L_0对应力峰值的影响规律;基于采煤机截割实验,分析内部激励作用下箱体局部共振特性;将实测振动信号进行功率谱分析,得到局部共振频率并验证其为箱体固有频率;通过箱体应变模态分析,得到局部共振频率对应振型的应变分布特征并与应力集中部位进行比较。结果表明:M_p和L_0会增加箱体危险截面弯曲拉应力峰值;应力集中部位与局部共振振型应变集中部位基本一致;内部激励激发了箱体15,23和27阶振型的局部共振,拍振现象的产生加剧了箱体疲劳破坏;采煤机截割部齿轮箱体疲劳断裂是由外部激励引起的应力集中和内部激励引起的局部共振共同造成。     

基于ANSYS的主轴箱体模态分析及拓扑优化

用SolidWorks软件建立主轴箱体的三维模型,利用有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,得出主轴箱体的前六阶固有频率及振型,通过分析找出其动态特性的薄弱环节,以此为基础再对主轴箱进行以一阶固有频率最大化为目标的拓扑优化,得到改进方案。通过ANSYS分析验证,改进后的主轴箱体动态特性得到了显著提高。     

点焊接头疲劳损伤过程中的固有频率变化特性研究

利用有限元模拟和动态响应实验对单点点焊接头的疲劳过程中固有频率变化的特性进行研究.结果表明,三维有限元模拟与实验结果相吻合,能较好地模拟点焊接头在两种疲劳裂纹萌生和扩展的过程中频率的变化情况.并利用所模拟的裂纹长度和固有频率的关系,总结出最适宜对疲劳损伤进行研究的模态阶数.     

新型内摆线内燃机曲轴模态分析

利用有限元模态和试验模态分析方法对新型内摆线内燃机曲轴进行了动态特性研究.在Solidworks中建立了内摆线内燃机曲轴部件的三维模型,采用ANSYS中的Block Lanczos法对其进行模态计算,得到前4阶固有频率和振型.并且利用MISO锤击法对曲轴构件进行了试验模态验证.结果表明:两种方法的结果基本一致,曲轴工作频率远离其固有频率,能有效避开共振区.通过模态分析,验证了有限元模型的正确性,为内摆线内燃机曲轴机构的结构优化提供了参考依据.