基于局域波分解的大系统派生模态降维研究

文章分析了当前以平衡与截裁为代表的大系统降维理论,鉴于其内容不尽完善,因此基于系统运动模态的特征,在科技与哲理的辩证分析基础上,建立了大系统派生模态理论和组合降维模型。对于工程实际中的系统响应曲线,提出了基于局域波分解的大系统派生模态提取策略实现系统降维。仿真结果表明,基于模态和图形的协同算法应用简便,并可获得较高精度的降维模型。     

水轮发电机组上机架-定子系统动态特性参数敏感性分析

建立了上机架-定子耦联模型进行模态分析,考虑了定子铁芯和机座的热态工况。通过调整设计变量参数,进行灵敏度计算。结果表明,上机架立筋为最大影响因素,且系统频率并不随立筋厚度增大而持续增大,即存在极值点。     

前卸料混凝土搅拌运输车车架结构模态分析

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。为分析前卸料混凝土搅拌运输车车架的动态特性,建立了以板壳单元为基本单元的车架有限元模态分析模型及模态试验系统。应用NASTRAN有限元分析软件计算了该车架在自由状态下的模态参数,并进行了模态试验,提取模态参数。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分析方法是可行的,可为分析车架在工作状态下的动态特性及车架结构的进一步改进提供依据。     

带缝空心R.C.剪力墙结构模型动力特性研究

为了研究带缝空心钢筋混凝土结构房屋的动力特性,进行了1∶3.0模型6层结构房屋的模态试验及拟动力试验,获得了结构的周期、振型、阻尼比、动力放大系数等动力特性参数。在试验研究的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对结构模型进行了模态分析。研究结果表明,带缝空心钢筋混凝土剪力墙结构是一种介于框架结构和传统剪力墙结构之间的新型结构形式。试验结果与ANSYS模拟结果吻合较好,利用ANSYS软件进行仿真分析是测试结构动力特性的一种可靠方法。     

基于模态分解和云粒子网络的大坝基岩地震动输入研究

在大坝抗震安全评价中基岩地震动输入多采用实测数据或人工生成等方式,而当坝址仪器损坏或历史震害资料不足时,确定基岩地震动就变得尤为困难。本文提出对大坝基岩地震动进行反演的研究思路,并开发了基于经验模态分解和云粒子网络的分解—训练—反演混合模型,在不依赖场地历史震害资料的情况下,仅用少量周边测站数据即可确定大坝的基岩地震动。首先,选取坝址周边地表及基岩的地震动实测记录,采用经验模态分解法将地震加速度序列分解;其次,通过粒子群算法建立与神经网络连接权值的映射,采用云理论优化粒子群算法的全局寻优能力,建立反演模型,将分解后的加速度序列作为训练集进行反演训练;然后,选取与大坝处于相似地质情况的地表实测地震动信息,结合反演模型对大坝基岩输入地震动进行反演;最后,以紫坪铺大坝为研究实例,通过对比传统输入方法,验证该模型的适用性。结果表明：本文所提的混合模型综合性能稳定,能较好地反演地震加速度序列,模型决定系数均大于0.9,平均绝对百分比误差均在11%左右;采用本文反演得到的基岩地震动进行计算,较已有研究成果计算误差降低0.79%~17.28%,与工程实际动力响应更为吻合。本文方法可为解决大坝基岩输入地震动的获取提供一条新途径。     

简支薄壁箱梁自由振动的摄动法解析解

为研究简支薄壁箱梁中剪力滞效应对结构动力特性的影响,基于模态摄动法提出了一种求解薄壁箱梁自由振动的新方法.该方法以相同跨度等截面欧拉梁的频率和模态为Ritz基函数,将箱梁自由振动的微分方程组转化为一组非线性代数方程进行求解.对于简支箱梁,可进一步将代数方程组简化为一元二次方程,从而得到精确的特征值和特征向量.在此基础上,利用所得箱梁振动模态的解析表达式,提出了模态剪力滞系数的概念,从而建立了箱梁固有频率和剪力滞效应之间的关系.随后研究了模态剪力滞系数随跨宽比、翼板抗弯刚度和截面抗弯刚度之比的变化规律.计算结果表明:简支梁腹板处剪力滞系数最大且大于1,为正剪力滞效应;随着模态阶数的增加、跨宽比的减小和翼板抗弯刚度和截面抗弯刚度之比的增大,剪力滞效应呈现增大的趋势.     

稀薄效应下空气静压主轴动态特性分析及试验研究

针对微尺度下空气静压主轴的动态特性问题,建立了体现稀薄效应的主轴有限元模型,对主轴的模态、谐响应进行了研究。首先,基于有限元法对主轴进行建模,轴承部分采用Combin14弹簧单元建模。接着,通过扰动法得出稀薄效应下以及传统情况下轴承的刚度、阻尼参数,将此参数替代主轴模态分析中采用的弹簧单元的刚度、阻尼参数,结合主轴实际工作状态,进而分析出两种情况下的主轴的模态结果。然后,对主轴进行谐响应分析,校核之前模态分析结果。最后,对主轴进行锤击模态试验,从而检验两种状态下的模态分析结果。实验结果表明：稀薄效应下分析所得主轴1阶固有频率值较试验测量值的误差只有3.6%左右,而传统情况下得出的1阶频率值的误差在15%左右,这对主轴系统以后的优化设计和精度控制方面具有一定的理论依据。     

一种空间相机调焦机构的设计与分析

为补偿空间相机由于温度、轨道高度变化,以及运载过程中冲击和振动等影响引起的离焦,并满足空间相机质量更轻、体积更小的需求,设计了一种调焦机构。该调焦机构采用步进电机和谐波齿轮减速器进行驱动,精密滚珠丝杠进行传动,直线轴承进行导向,绝对式编码器与滚珠丝杠同轴安装测量,总质量仅为1.4千克。论述了调焦机构的方案选择,给出了调焦机构的设计结构图。分析计算了调焦机构的的调焦误差,理论误差为5.1μm,满足调焦精度要求。此外,利用有限元对轻量化后的调焦机构进行了模态分析,结果表明其结构刚度较高,满足使用要求。     

临床常见六种脉象信号特征研究

提出以时域特征和模态能量商特征相结合进行脉象信号识别的方法。首先根据脉象信号的波形特征,计算脉象信号的h1,h3,h4,h3/h1,h4/h1,t1,t,k时域特征参数;然后对脉象信号进行EMD分解,计算6种脉象信号的模态能量商。通过临床200例脉象信号的采集和分析计算,获得临床上常见脉象信号的典型时域特征,确定弦脉的模态能量商R1,滑脉、沉脉、细脉、缓脉、平脉的R值依次降低,且R1。实验结果表明:时域特征和模态能量商特征相结合的方法可实现临床常见脉象信号的识别。     

基于ANSYS的某型雷达稳定平台的有限元分析与优化

针对某方提出的在能实现功能的基础上,质量更轻、刚度更大的要求,设计了某型雷达稳定平台。运用Creo软件进行了雷达稳定平台的建模,简化后导入ANSYS软件中建立有限元模型。在建立有限元模型时,分别采用了不同划分网格的方法。改变了网格划分的方法,改变网格的关联中心,改变网格的关联度,改变网格细化度,进行网格质量比较,最终得到网格质量最好的有限元模型。网格畸变度从0.6达到了0.27。进一步改变平台的材料,并进行了模态分析,得到了平台前六阶固有频率。分析结果表明,改进设计使刚度基本不变,但是质量减轻了34.5kg,减轻了17.7%。稳定平台的结构设计方法、提高网格质量的方法和材料的改变方法,为同类设计与分析提供了参考。