大型复杂航空器结构有限元建模方法研究

研究了大型复杂航空器结构的有限元建模方法,因为其结构分支多且具有一定的非对称性。首先分析了结构的受力和传力特点,对系统的四个舱段进行了必要的简化,然后选用合适的单元体分别建立了四个舱段的有限元模型,并选择节点合并的方法将其连接组成了全结构的有限元模型,最后计算了弹载结构在自由状态下的固有特性。通过计算结果与实验结果的相关性分析,证明了有限元模型的有效性。在建模过程中的结构简化、整体连接以及单元选取等方法为其他大型复杂结构体的建模提供依据。     

管式热交换器的动态特性分析方法比较与验证

以正常余热排出热交换器(RNS HX)为例,分别采用梁模型和3D壳-梁2种模型对其进行固有频率的计算和比较,并通过一个圆筒考题来分析2种模型计算结果的差异,指出了梁模型中不合理的边界处理。对比秦山一期核电项目中热交换器固有频率的测试结果和巴基斯坦核电站二期(C-2)项目热交换器3D壳-梁模型的分析结果表明,3D壳-梁模型计算值与实测值吻合较好。因此,3D壳-梁建模技术可应用于类似热交换器的动态特性分析。     

管道系统固有频率测试分析方法

将虚拟仪器技术应用于管道固有频率的测量分析中，建立了基于LabVIEW的测试系统，详细介绍了该测试系统的硬件、软件构成以及测量程序。测试实验采用锤击法产生脉冲振荡激励对管道系统的固有频率进行测试，对实验结果进行频谱分析和功率谱分析。该测试系统提供了一种新的管道系统固有频率测试与频谱分析方法，对管道共振的产生机理以及减少共振都具有一定的参考价值。     

基于LabVIEW的横梁实验模态分析与验证

结合实际工程项目,运用LabWIEW图形化语言和多功能采集卡PCI-6221,开发了一种以扫频方式快速准确测量多自由度系统各阶固有频率和振型的动态特性测试系统,通过实际实验模态分析结果与运用理论ANSYS分析的结果相对比后,得出结论,本系统可获得准确可靠的数据,具有较高的应用和参考价值。     

干气密封高转速试验台转子固有频率的计算及分析

为了避免所设计的干气密封高转速试验台转子在高转速运行过程中发生共振现象,应用传递矩阵法计算其固有频率,得到该转子系统在干气密封动静环质量为33.78 kg时,其固有频率为14 044.586 r/min。并用有限元方法分析该转子系统在其固有频率附近运行时的模态,得到四阶模态下的振型图。对比分析两种方法所求解的结果可知,虽然传递矩阵法和有限元方法简化的模型不相同,但结果都表明该转子系统所设计的转速能够满足要求,说明干气密封高转速试验台转子设计的合理性。     

高速纺纱锭子弹性管减振机制与振动特性

为探究锭子弹性管的减振机制,将其开螺旋槽部分作为矩形弹簧模型处理,建立了减振弹性管的抗弯刚度及底部振幅的理论数学模型,并利用MatLab仿真分析了减振弹性管关键结构参教与其抗弯刚度和底部振动特性的耦合关系,同时结合有限元仿真及模态测试得到弹性管各阶固有频率。研究结果表明:随着槽宽和圈数的增大,刚度降低,底部振幅增加;随着壁厚、螺距、螺旋升角、弹性模量的增大,刚度增加,底部振幅降低;弹性管固有频率和锭子系统共振频率区间一致,且工作频率有效避开了共振频率。     

含裂纹悬臂梁的振动特性分析

用一无质量扭转弹簧来模拟裂纹所在截面,这样就可以将裂纹梁分为两段研究。基于两段完整的梁的振型表达式,推导出了裂纹梁的传递矩阵,进而给出悬臂裂纹梁的频率方程。用Matlab软件编程求解悬臂裂纹梁的频率方程,把所得结果与有限元结果进行对比分析,研究裂纹位置和裂纹深度对悬臂裂纹梁固有频率的影响,验证了推导方法的合理性。     

压裂混砂车搅拌桨的模态分析与测试

搅拌桨是压裂混砂车的重要部件,其动态特性对压裂液的性能及混砂车的工作状态有重要影响。利用uTekMa动态信号分析系统对搅拌桨进行了试验模态分析,详细说明了模型建立的过程及测试所采用的技术和方法。在此基础上利用SolidWorks对搅拌桨进行了有限元模态分析。结果表明试验模态分析结果和有限元模态分析结果非常接近,最大频率误差为5.15%,各阶振型也基本相同,说明研究所获得的搅拌桨动态特性是可信的。     

基于经验模态分解的桥式起重机振动模态分析

以机械系统模态分析理论为基础，分析了桥式起重机简支梁模型振动特性，提出了基于经验模态分解的桥式起重机模态分析方法。简支梁振动响应通过经验模态分解处理得到固有模态函数，分析表明固有模式函数与振动模式函数具有较高的一致性。最后通过简支梁振动实验验证了桥式起重机EMD分析方法的可实现性。基于EMD的桥式起重机模态分析方法对于在用、维修和改造桥式起重机的模态分析具有重要意义。