三缸柴油机机体约束模态分析

利用UG5.0软件建立了某三缸柴油机机体的三维实体模型,应用Ansys有限元分析中常用的Lanc-zos法,采用4种不同约束条件对其进行了模态分析,分别计算出机体结构的前10阶约束模态的固有频率和相应振型,并对分析结果进行了比较。通过振型比较分析,发现施加不同约束固有频率提高的幅度不同,振型也有较大变化。另外针对机体振动的薄弱部位,提出了相应的改进措施,从而为该柴油机机体结构的改进设计及机体的动态响应分析提供可靠的依据。     

有限元技术在产品设计优化中的应用

以某一窗式空调的管路模型为对象,借助有限元分析软件的结构动力分析功能,分析该空调管路的振动特性,确定其固有动力特性,包括频率及其相对振型,即进行模态分析,提出相应的改进方案,尽量避开了压缩机的运转频率,为管路系统在减振方面的设计提供了理论依据。     

车内空调压缩机异响的控制实验

某车型空调开启后,发动机转速升至2 400 r/min附近时车内产生明显的异响声。试验排除了压缩机本体振动过大、压缩机振动经空调管路放大的可能性后,通过传递函数测试及发动机悬置支架模态测试,确定右悬置支架的一阶固有频率与压缩机在该工况下的工作频率耦合产生共振,是导致车内产生异响声的根本原因。通过改进支架结构提高其一阶固有频率,避开了常用转速下压缩机的工作频率范围。将改进后的悬置支架装车验证,结果表明车内异响得以明显改善。这种研究方法对改善同类汽车异响问题具有重要的实际意义。     

滚珠丝杠进给系统动力学建模与动态特性分析

考虑滚珠丝杠进给系统中各结合面接触刚度的影响,提出一种有限元建模方法,用于研究滚珠丝杠进给系统的动态特性。将丝杠螺母、导轨滑块和滚动轴承简化为弹簧-质量模型。基于Hertz接触理论推导出其接触刚度的计算公式,采用多单元混合的方法划分网格,建立整个进给系统的有限元模型,仿真得到承载台的前五阶模态振型和固有频率;采用锤击激励法对滚珠丝杠进给系统进行模态试验,试验结果表明仿真和试验得到的模态振型基本一致,固有频率的最大误差为8.9%;基于该有限元模型分析了主轴质量、滚动导轨副预紧力以及滑块间距对进给系统振型分布和固有频率的影响。所提出的动力学建模方法和研究结果对滚珠丝杠进给系统的动态特性分析和结构优化具有参考价值。     

汽车空调低压管路流固耦合振动特性分析EI北大核心CSCD

汽车空调管路的振动与噪声直接影响车内舒适度。基于计算流体力学和结构有限元的流固耦合方法分析了某型汽车空调低压管路系统在制冷剂作用下的振动特性;建立低压管路系统的有限元模型,进行空管模态分析和流体作用下的预应力模态分析,针对橡胶管结构采用分层建模方法进行模态试验验证;使用流体动力学方法分析了制冷剂的流场特性,获取管壁压力,进行流固耦合作用下的管路振动特性分析,分析了流体脉动频率和橡胶管硬度对流致振动特性的影响。结果表明:空调低压管路的模态表现为低频振动的特点,且模态振型主要体现在橡胶管上;考虑制冷剂与管路的流固耦合作用后,模态固有频率增大,最大增加43.83%;靠近压缩机的橡胶管在脉动压力激励下表现出周期性的振动,远离压缩机的橡胶管振动逐渐衰减;管道应力与压缩机工作频率成正相关关系,管道振动位移随着橡胶管硬度增大而减小。     

RV减速器摆线轮模态分析与结构优化

目的根据摆线轮模态分析计算结果对摆线轮进行结构优化。方法通过Pro/E对RV减速器摆线轮进行三维造型,将完成的实体模型导入Ansys中,建立动力学仿真分析模型,进行有限元模态分析,得出摆线轮在自由边界与约束边界下的固有特性。将模态计算结果与整机模型固有频率进行比较,根据振型分析摆线轮最大刚体位移的位置,进行结构优化设计并验证。结果自由边界下的第7,8阶与约束边界下的第2,3阶固有频率均与整机相接近,容易引起整机共振的固有频率段为844.7?1163.7 Hz;摆线轮最大刚体位移的位置为贯穿孔外侧的摆线齿廓,自由和约束边界下的最大位移分别为44.349,59.484mm;结构优化后的最大位移分别为37.581,44.066 mm。结论摆线轮齿廓处为结构的薄弱环节,结构优化后的摆线轮模型在固有特性以及固有振型上都达到了有效改善效果。     

基于仿真及测试的空调管路设计系统

分体式空调室外机内的配管设计的好坏直接影响到外机的振动和噪声大小,空调管路设计系统由设计分析和实验测试两个子系统组成,设计分析系统基于CAD/CAE集成软件I-deas建立,在进行管路的三维造型的基础上,进行管路系统的固有频率、振动响应及振动应力仿真计算,以确定样机制作方案.在测试系统实验验证的基础上,最终确定空调管路的优化设计方案.空调管路设计系统为企业提供了一基于三维数字化模型的产品开发设计平台,提高了企业的设计手段和设计方法,缩短了产品的开发周期.     

采用分层理论计算层合板的固有频率和振型

采用有限元方法并结合分层理论对复合材料层合板的固有频率和振型进行理论计算,再用实验验证。通过分层有限元模型求解层合板的位移模式,对层合板固有频率进行计算。分析有限元网格数,铺设角度、铺设层数等对固有频率的影响,获得层合板自由振动的前九阶振型,采用实验进行了验证。结果表明,提出的方法可较精确计算层合板的固有频率和振型。     

结构支撑位置改变时固有频率的快速计算

用有限元法计算出弹性支撑位于网格节点上时的结构固有频率后,可采用两种方法处理支撑位于单元内部时的情形。第一种是将弹性支撑等效到单元节点上再求解特征值,第二种是结合在单元节点处,频率关于支撑位置的一阶导数(即灵敏度)值,利用单元形函数进行插值计算。两种方法都可以在不重新划分网格的情况下,获得结构的固有频率。通过分析得出第一种方法适用性较好,但计算效率较低。第二种方法要求结构的振型保持不变。数值算例结果表明:当弹性支撑的刚度和位置变化不改变结构的振型时,两种方法都有较好的计算精度。     

高精度目标跟踪系统地基环的力学分析

对高精度目标跟踪系统及地基环建立了结构分析模型,采用I-DEAS软件对地基环作了静 力分析,求出了系统前五阶固有频率和振型。从理论上对各振型进行了分析,分析结果表明,整个系统具有较高的固有频率,有较强的抗振性,地基环的强度和刚度能够满足要求,从而为实际工程提供了设计依据。     

涡旋压缩机激励载荷反求分析

涡旋压缩机在匹配空调系统时,其振动会通过吸排气管对空调系统管路应力应变产生较大影响,为了得到对空调系统振动激励的大小,提出通过涡旋压缩机振动位移响应反求激励载荷的方法,并对反求时振动响应测点位置、测点个数进行了分析与探讨,最终得到了某型号涡旋压缩机激励反求力和力矩的大小及添加方式.结果显示,涡旋压缩机与转子压缩机有较大...     

特种输液（汽）管道振动固有特性分析

根据动力学理论将特种输液（汽）管道简化为Euler-Bernoulli梁,根据边界条件及实际工况,应用解析方法解出系统的前3阶固有频率。从结果中发现温度、隔热层和接头边界条件影响特种输液（汽）管道的横向振动固有频率。同时采用ANSYS分析软件建立管道的有限元模型并对其进行模态分析,得到各阶固有频率数值解。将解析方法和数值方法所得固有频率与模态试验结果对应频率值进行对比分析,比较结果表明计算结果同试验测得的频率符合很好。     

空调室外机减振垫对振动和噪声影响的研究

用有限元法建立家用空调器室外机及压缩机制冷系统的动态分析模型,使用ANSYS软件做结构模态分析,求出使用不同刚度减振垫时配管对整个结构振动的影响,系统的固有频率和振型变化情况,得出最适合的橡胶垫刚度,使得压缩机结构振动减小。实验测量不同刚度减振垫对应的振动和噪声,绘制振动速度图,进行频谱分析,并通过采取合适的减振、降噪预测措施,使设计具有科学性、可行性和经济性。     

工场振动的屏障隔离及其对厂房柱基不均匀沉降影响的研究

本文从实用角度用有限元法全面研究了地基中的波动问题 ,建立了地基波动的有限元分析模型 ;对用有限元法模拟实际地基瞬态波动的求解策略进行了探讨 ;利用ANSYS有限元分析软件对多种实际地基在瞬态激励下的地面振动进行了分析、计算 ,与实测数据进行对比 ,吻合较好。对屏障隔振前后地基土中的振动变化及锻锤车间屏障隔振前后柱基不均匀沉降进行了有限元计算。研究表明 :屏障隔振可使地面振动位移在特定区域减小 ,但同时也使地基中一定区域内的动应力和振动频率增加 ,可能引起厂房柱基不均匀沉降加重     

The vibration analysis model of pipeline under the action of gas pressure pulsation coupling

Pipeline vibration is the main factor that makes pipeline system can't work properly. And the pressure pulsation of the air flow is one of the important factors, which causes the gas pipeline vibration. In order to further understand the influence of the pressure pulsation on the pipeline system vibration, the analysis model and calculation method of the pressure pulsation and pipe coupling interaction are established. Taking transferring matrix method to calculate the natural frequency of gas column, and using the stiffness matrix method to obtain the pressure pulsation. According to the interaction force between the pressure pulsation and the pipeline wall, the equation of forced vibration of pipeline is established, which can obtain the variation trends of vibration displacement and velocity of pipeline system. Using field test data to verify the theoretical calculation results, the results of the calculated values and test values are within error limits. The results can provide a theoretical basis for the safety evaluation of oil and gas pipeline, and provide a reference for the pipeline mechanical properties research.     

《基于稳态能量法的全程数字模拟的振动预测方法》

基于稳态能量法,通过数值模拟的方法求解损耗因子,得到振动预测的全程数字模拟过程。以U形管为分析例子,利用ANSYS软件进行稳态能量的模拟分析,求得损耗因子,并以求得的损耗因子为参数用AutoSEA软件进行统计能量分析。在中高频段通过与ANSYS分析结果对比, 发现两者的结果在趋势上基本一致,在高频部分吻合良好,表明此方法是可行的。     

输流管道耦合动力特性分析

管道中流体和弹性体之间的相互作用是引起管道振动的主要原因,这种流固耦合作用对管道动力特性有直接影响。通过实验和数值分析研究输流管道在流固耦合作用下的振动模态、幅频响应等动力特性的变化规律。根据流体三维波动方程和管道动力学方程之间的耦合关系建立空间输流管道系统的直接流固耦合动力有限元模型,进行管道系统有无流体两种工况下的模态实验。通过和实验结果的对比,验证了输流管道耦合动力学模型的合理性和流体对管道模态的影响,研究了不同频率下流固耦合特性对管道幅频响应的影响及作用机理。发现水介质流体显著降低了管道固有频率,但是在不同频率下流体对管道幅频响应的作用效果并不相同。     

往复式压缩机撬装模块振动分析与优化研究

往复式压缩机是保障页岩气增压外输的重要设备.当压缩机撬装模块的机械固有频率与压缩机激振频率接近会出现共振,处于共振下运行的压缩机撬装模块会发生剧烈振动,长期剧烈振动会引起连接螺栓断裂、缓冲罐开裂等失效现象.基于振动理论,建立压缩机撬装模块振动模型,开展振动特性研究,确定其在1、2阶激振频率范围内的各阶固有频率和振型,掌...     

高速动平衡机摆架振动特性分析与改进

高速动平衡机摆架的动力学特性直接影响到动平衡试验的准确性.为了改善动平衡机摆架的动力学特性,分析了动主刚度杆对平衡机摆架动刚度的影响.首先,使用有限元分析软件ANSYS建立高速动平衡机摆架模型,对其进行模态分析,得到动平衡机摆架的各阶频率和振型,除去对动平衡机摆架工作无影响的固有振型.对不同结构的摆架进行模态分析,比较计算结构,除去对动平衡机摆架固有频率没影响的结构.其次,在简化模型的基础上,提出摆架主刚度杆的5种改进方法.分别对各种改进之后的摆架进行谐响应分析,得到动刚度与频率关系曲线.结果表明,适当改变主刚度杆的结构尺寸或材料特性,都会改变摆架的动刚度.因此,在设计的过程中,可以通过适当改变主刚度杆的结构尺寸和材料特性来满足动平衡机摆架的设计要求.此方法具有较好的工程实际价值,为工程应用提供分析方法和改进参考.