数控车床尾架箱体的自由模态分析

分析了CK78XX数控车床尾架箱体的自由模态,应用有限元模态分析方法（FEM）对箱体进行了模态参数（固有频率、刚度、振型）的计算,并与模态试验的结果进行对照以保证有限元模型的正确.计算出的前12阶模态与模态试验的结果相吻合,说明有限元模型的正确性,为下一步箱体的动力修改和动态优化设计提供了必要的依据     

HTM125车铣复合加工中心主轴箱的动力学特性

目的分析HTM125重型双刀架五轴联动卧式车铣复合加工中心关键部件—主轴箱动力学特性,提供优化结构依据.方法应用Solidworks建立HTM125车铣复合加工中心主轴箱三维模型,并把建立的三维模型导入ANSYS Workbench中分别进行模态和谐响应的分析.结果得出车铣复合加工中心主轴箱的前6阶固有频率、振型云图以及关键点沿X、Y和Z向的幅频曲线.主轴箱前6阶振型云图表明了主轴箱发生共振时的振动趋势和箱体的薄弱环节,通过对主轴箱固有频率和关键点谐响应变形量的分析,得到了机床加工时主轴箱应该避开的激振力频率,保证了零件的加工精度.结论得到了主轴箱结构的动态特性参数,为后续主轴箱优化提供理论依据.     

高速卧式加工中心主体结构试验模态分析

对高速卧式加工中心主体结构进行试验模态测试,得到了主体结构的各阶固有频率、阻尼比、刚度等模态参数以及模态振型.通过分析其动态特性,确定了机床结构的薄弱环节是主轴前端轴承处及近丝杠立柱,给出了结构改进措施;并且,通过分析主轴前端动刚度,确定了影响机床加工稳定性的目标模态,为进一步提高机床加工效率提供了可靠的改进依据.分析结果表明:试验模态分析技术是提高机床抗振性能和加工稳定性的有效方法.     

基于SolidWorks的矿井提升机主轴结构模态分析

运用SolidWorks建立了矿井提升机主轴装置的计算模型.对提升机主轴装置进行模态分析,利用COSMO-SWorks对其进行整体结构数值模拟,得出主轴装置固有频率和振型.     

数控镗床主轴系统动态特性分析

鉴于数控镗床主轴系统是在三向同频率简谐力(切削力)的激励下振动,以及与切削力密切相关的主轴滚动轴承的刚度不是定值而是载荷的函数的特点,研究以某数控镗床主轴系统为对象,结合基于谐响应特性分析理论和轴承动刚度理论,通过有限元分析软件ANSYS建立主轴系统的有限元模型,并进行模态分析和谐响应分析,得出了主轴系统在特定工况及不同结构参数下的较低阶固有频率、振型、幅频响应曲线,以及主轴系统的模态不是常量的结论.     

全陶瓷主轴-轴承单元的动力学研究

目的研究全陶瓷电主轴预紧力与固有频率的关系,为优化预紧力提供软件分析模型.方法应用赫兹理论计算出在全陶瓷角接触球轴承预紧后的接触应力,接触变形和静接触刚度的数值解,同时在改进传统的弹簧阻尼式主轴动力学软件仿真分析模型的基础上,计及轴承预紧后轴承的静接触刚度,以全陶瓷主轴-轴承单元为研究对象进行有限元结构分析,所得结果通过赫兹计算分析的数值解矫正,分析其动力学特性.结果全陶瓷主轴-轴承单元模型通过模态分析所得三阶固有频率和振型与模态实验分别相差19.59%、1.27%、16.06%;而电主轴传统分析模型所得三阶固有频率和振型与锤击实验分别相差24.39%、14.47%、33.78%.结论通过实验数据验证,全陶瓷主轴-轴承单元模型在分析全陶瓷电主轴动力学特性上更接近模态实验的结果,能够得到更为准确的固有频率和振型.     

大型弹簧圆锥破碎机主轴有限元分析

以国产PYB1750大型弹簧圆锥破碎机为研究对象,利用Pro/ENGINEER软件对其主要部件主轴建立了有限元模型,并用ANSYS软件进行静力分析和模态分析。静力分析主要进行位移、应力和变形分析,输出了位移云图、应力云图和变形图,直观展示主轴的位移场和应力场,校核主轴的强度和刚度;模态分析主要输出振型图,获得了模态参数,分析了在各薄弱环节尺寸变化及对其动态性能的影响,以期改善结构的动态性能,为大型弹簧圆锥破碎机的结构设计提供了依据。     

基于随机子空间的分布式结构模态参数识别

针对大型建筑结构集中处理庞大数据获得结构模态参数的不便性,提出适用于密集布排的传感器网络结构的分布式模态参数识别方法.以混凝土钢管拱桥为实验平台,按不同子结构划分工况,通过随机子空间方法有效地从环境激励下的响应中提取子结构模态参数,结合稳定图进行子结构系统定阶,去除虚假模态.利用粒子群优化算法和平均技术调整子结构振型,获取桥梁结构的整体振型.以模态置信度为判据对比分析该分布式算法和集中式算法的识别结果.结果表明,该方法具有良好的识别效果,可用于不同形式复杂结构的模态振型识别.     

陶瓷轴承电主轴的模态分析及其动态性能实验

目的 通过对实验室高速精密磨床用陶瓷轴承电主轴的动态特性的研究,验证电主轴结构设计的合理性.方法 在Ansys中建立了相应的轴承-主轴系统三维有限元模型,采用了Subspace模态提取法对主轴部件进行模态分析,计算主轴前5阶固有频率、振型和临界转速,并利用锤击法对陶瓷轴承电主轴进行动态响应实验.结果 Ansys的模态分析法得出的固有频率与动态响应实验得出的频率基本一致,主轴工作转速远离其临界转速,能有效避开共振区,保证了磨床的磨削精度.结论 通过模态分析法,可以看出Ansys对电主轴的动态仿真和计算有一定的指导意义.也为下一步的谐响应分析打下基础.     

基于独立成分分析的结构模态参数识别

结构模态参数,包括模态振型、模态频率和模态阻尼,是结构健康监测与结构状态评估的前提.通过采用独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)技术将结构的响应信号分解为若干个相互独立的表征各阶特性的分离信号,进而采用单自由度系统参数识别技术对分离信号进行识别,从而完成对结构的模态振型、模态频率和模态阻尼的识别.最后,采用一三层框架模型作为数值算例对该方法进行验证.结果表明,ICA技术可以有效地识别结构模态参数.     

基于声-固耦合算法的在轨补加飞行器贮箱湿模态分析

针对在轨加注服务中在轨补加飞行器结构设计技术,本文研究在轨补加飞行器发射升空时贮箱的湿模态振动问题,运用ANSYS软件中的Acoustic Extension分析模块,采用声-固耦合算法对贮箱箱体进行湿模态分析,得到6阶固有频率与相应的振型.通过与干模态分析结果进行对比,表明湿模态分析在在轨补加飞行器贮箱结构分析中的重要作用,从而为贮箱的结构优化提供依据.     

考虑平移-扭转耦合结构多模态静力弹塑性分析方法模态选取的研究

由于存在平移一扭转耦合作用,结构的非主振方向的振型对地震响应量也有贡献,和非耦合结构中模态贡献一般随着频率的增加而减小不同,对不同的响应分量有可能高阶模态的贡献要大于低阶模态的贡献,这就造成了采用振型参与系数比或有效质量参与系数比判断结构模态的选取不能保证结构全部地震响应分量的计算精度,这在算例中也得到了证实．为了更好的控制模态选取,定义了振型参数＂λji＂,提出采用振型参数和振型参与系数比这两个参数共同控制结构模态的选取．通过变换影响模态响应对总响应贡献大小的四个因素,即周期比、基本周期、偏心率和地面运动,按正交设计法设计了16个计算模型,采用MATLAB计算软件编程对平一扭耦合结构的动力时程分析进行了精确计算,计算结果表明振型参数和各个模态的各个响应分量的相对大小有很强的相关性,从而采用振型参数可控制振型每一个响应分量的误差,振型参与系数比可控制某一振型整体对结构响应的贡献大小,通过这两个参数可更好的控制模态选取,特别是对于复杂高层结构的意义更为明显．     

履带车辆变速箱箱体的试验模态参数识别及验证

论述了模态试验中的模态参数识别理论和模态验证理论。以某型履带车辆变速箱箱体为研究对象,进行了锤击模态试验。利用极大似然估计原理(PolyMAX方法)识别出表征箱体动力学特性的各阶模态参数。在进行结构的模型修正和后续动力学特性研究之前,利用频响函数综合和模态置信判据等准则对识别出的模态参数的准确性进行分析和验证。结果表明:该试验所识别模态参数是可信的。     

基于ANSYS的桌面多功能演示机床主轴箱模态分析

利用Solid Works建立了一种用于教学演示的桌面多功能组合式机床的三维模型,按照演示机床使用功能对关键部件主轴箱进行三维建模设计,并将三维模型导入ANSYS Workbench中进行模态分析,确定了主轴箱的固有频率和振型,通过数据分析可知主轴箱的各阶振型在合理的范围内,通过实践检验,其结构符合机械设计要求,为演示机床主轴箱的优化设计提供了依据和参考。     

钢管混凝土框架模型模态试验及数值模拟

目的 了解钢管混凝土框架结构动力特性,为此类结构的抗震研究奠定基础.方法 利用单输入单输出(SISO)模态试验方法和数值模拟方法,对一榀钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型的动力特性进行测试分析.结果 模态试验方法得到结构频率、振型和阻尼比参数,数值模拟方法得到结构的固有频率和振型参数,两种方法得到结构的频率和振型符合较好.结论 单输入单输出的模态试验方法适用于钢管混凝土框架结构模型的动力特性分析,得到的阻尼比参数能为数值模拟提供参考;利用ABAQUS6.5软件对钢管混凝土框架进行动力特性分析是可行的,得到的振型、频率等动力特性参数能为结构抗震设计提供依据,在一定程度上可以代替模型试验.     

一种适用于结构损伤识别的模态扩阶法

当结构损伤发生在未布测点的自由度区域时 ,动态扩阶法、模态型减缩法等得到的扩阶模态都不能有效地识别结构的损伤。为了使测试的不完备的模态参数能够用于结构的损伤识别 ,提出了一种新的模态扩阶技术 ,这种技术将未测自由度的模态振型用原始结构的振型与振型的改变量之和表示 ,通过确定振型的改变量从而获得受损结构的完备模态振型。通过数值算例表明 ,该方法所获得的模态振型能够有效地对结构进行损伤识别。     

汽车鼓式制动器制动蹄的模态分析

用有限元分析方法,对汽车鼓式制动器制动蹄的动态特性进行理论计算和研究.建立制动蹄和摩擦衬片的有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS对模型进行分析计算,得出制动蹄和摩擦衬片的各阶频率及其振型,并对计算结果进行模态分析.在模态分析和模态振型的基础上,提出修改制动蹄的结构参数、材料参数以及在模型上添加质量块或加强筋的措施与...     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

共振是缩短机械零件寿命的主要危害之一。采用有限元方法对零件结构进行模态分析,有效地预估结构的刚度特性,以便优化结构。利用软件对某铣刀主轴进行模态分析,对其结构的固有频率和振型进行了计算,并给出了结果。     

主轴部件的振源,参数识别及动态优化的研究

本文介绍了单轴纵切自动车床主轴部件动态特性方面的实验研究结果。通过空运转试验查明了机床受迫振动的振源。采用截面状态矢量法及模态分析方法,分别识别出了主轴部件的支承参数及模态参数。最后,实现了主轴部件的多参数动态优化。     

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。