某磁浮飞轮转子系统有限元分析

为更好地分析计算磁浮飞轮转子系统的动力学特性,对其进行有限元仿真.基于已有的磁浮轴承控制律,根据相关参数计算出转子系统平衡位置处的线性化位移刚度,建立弹性支撑的磁浮飞轮转子有限元模型,用ANSYS对转子进行模态分析,研究支撑刚度和离心应力对转子系统模态和频率的影响.结果可为磁浮飞轮的信号测试和模态控制提供参考.     

汽车进气系统声学模态仿真和试验

针对汽车进气系统噪声对整车NVH性能有较大影响的问题,通过与理论解的对比验证直管声学模态的仿真方法和试验方法的可行性.对进气系统进行声学模态CAE仿真,并设计一系列试验,逐级排查出CAE仿真与试验有差距的原因.根据算例的声学模态分析结果对进气系统消声元件位置的确定给出建议.     

弹性支撑下风电机组传动系统结构动力分析

考虑水平轴风力发电机组齿轮箱弹性支撑的柔性连接特性,基于集中质量思想和拉格朗日方法,建立风力发电机传动系统多体动力学模型,研究了齿轮箱弹性支撑对传动系统结构动力学特性的影响.利用动力学模型和模态分析方法,得到了由弹性支撑耦合到系统后的模态频率,并获取了在该模态激励下的模态动能分布.采用变参数方法进行传动系统模态对齿轮箱弹性支撑刚度变化的敏感性分析,利用模态叠加法进行齿轮箱体的动响应分析.数值求解结果和分析表明,考虑齿轮箱弹性支撑的传动系统某阶固有频率即为弹性支撑下齿轮箱体振动主模态;弹性支撑线刚度对传动系统低频率固有模态存在一定影响;齿轮箱体振动分析时应考虑1阶和2阶的低频模态较为合理.本研究工作对传动链系统方案可靠性设计和抑制传动链振动的加阻控制提供了一定理论基础.     

柔性板的模态价值降阶及其主动控制研究

对柔性板的模型降阶和主动控制进行研究,并且进行实验验证.首先采用假设模态方法给出系统的动力学方程,然后采用价值模态分析方法进行降阶研究.考虑到弱阻尼系统,文中给出了一种价值模态分析方法的近似公式.控制律采用最优控制方法进行设计.仿真和实验结果显示,价值模态分析方法能够有效地显示出系统各阶模态的重要程度,因此能够有效地对系统模型进行降阶.     

基于模态灵敏度的转向系统优化分析

建立某转向系统的有限元模型,应用模态灵敏度分析方法分析转向系统各部件厚度对模态频率的灵敏度,针对敏感度大的部件进行优化.结果表明,优化后转向系统振动频率比原有频率提高1.9 Hz,同时系统质量比原来质量降低0.5 kg.     

基于虚拟仪器试验系统的电子机柜模态试验

根据电子机柜模态试验的特点,在LabVIEW平台上开发出一套集数据采集、分析和参数识别为一体的虚拟仪器测试系统(VITS).通过与传统的测试仪器的测试结果比较表明,该测试系统能够实现对模态参数的计算和分析,计算结果准确,效率较高,满足电子机柜模态试验的要求.运用该虚拟仪器系统对电子机柜进行模态试验,获得其各阶固有频率.     

基于子结构的风力发电高塔系统的动力特性分析

采用子结构模态综合(Component Mode Synthesis,CMS)法和频响综合(Frequency response function-Based Substructure,FBS)法分析大型高耸装配结构风力发电高塔系统动力特性.通过子结构模态或频率响应函数(Frequency Response Function,FRF)信息综合成整体的模态或FRF信息,在保证整体分析精度的条件下提高计算效率,同时解决风电塔系统模态和FRF信息不易获得的问题.建立风电塔系统各个子结构的有限元模型和整体模型,分别使用MSC Nastran和LMS Virtual.Lab对各个子结构进行模态综合和频响综合分析,并将综合的结果与整体建模计算的结果进行对比,验证采用子结构CMS法和FBS法分析风力发电高塔系统的可行性和正确性.     

航空相机的模态分析及轴承模型的修改

为了研究航空相机的动态结构刚度,运用有限元分析和试验相结合的模态分析法获得系统的固有频率和模态振型.应用大型通用有限元软件MSC.Nastran/Patran建立了航空相机的有限元模型,分析得出该相机的固有频率和模态.利用有限元分析结果中的模态振型指导试验模态分析中测点位置的选择,通过试验测得相机系统固有频率的实际值,并与有限元分析结果进行比较,验证了有限元分析的合理性,确定相机结构达到了设计性能指标.在有限元建模中采用改进的线性轴承模型后,降低了系统的计算难度,使有限元分析结果与试验值更加接近.     

大型建筑结构模态测试系统的研究

设计了一种大型建筑结构模态测试系统.利用该系统对某高层住宅楼进行了现场数据采集;分别采用时域和频域法对采集数据进行了信号处理,得出振动频率和模态振型.结果表明该振动测试系统可以可靠地同步测量出高层住宅楼的多点振动数据,模态分析结果可以显示出不同载荷下振动参数的差异性.对大型建筑结构力学性能与健康状态的检测具有一定的参考价值.     

遥控武器站结构优化设计

根据第四强度理论和模态分析理论,对遥控武器站系统进行静力学分析和模态分析。分析托架在武器发射载荷下的应力和应变值,根据分析结果对其结构进行优化设计,优化设计后托架质量减轻54%,转动惯量减小51%。对系统整体结构进行模态分析,系统一阶模态频率为156.71Hz,远远大于武器系统的工作频率,系统在武器发射时不会发生共振。     

高速车辆结构振动的独立模态空间控制

铁路高速客车或轻型车辆的车体结构振动不仅影响车辆运行品质,而且导致车体结构动应力的增加和疲劳寿命的降低.本文在建立高速车辆的柔刚体系统动力学模型基础上,应用最优控制理论,提出了抑制车体的特定低阶垂直弯曲振动独立模态空间控制方法和已改善车辆运行平稳性为目标的控制策略,分析结果表明:该控制办法和策略可以较好地降低特定模态振动的幅度,改善车辆垂直运行平稳性.     

110kV电力变压器绕组模态研究

变压器绕组等效的机械结构体,一旦发生改变,其模态将发生相应变化,此时对其振动信号进行频率响应分析,即可检测绕组轻微变形.对变压器绕组进行模态分析:利用ANSYS对绕组进行幅向建模分析,分别得到了绕组故障与正常情况下频响曲线的变化规律.开展真实110 kV变压器模态实验,并与ANSYS仿真结果对比,进一步验证了仿真结果的正确性,同时,为下一步研制振动检测系统奠定了基础.     

脉冲等离子体推进系统模态分析和试验验证

利用HyperMesh建立脉冲等离子体推进系统的网格模型,应用Abaqus完成模态分析,采用力锤法进行模态试验,得到脉冲等离子体推进系统的模态和振型。有限元分析和试验测试数据的对比结果表明,脉冲等离子体推进系统有限元模型的模态与实际产品的模态误差在2%以内。分析结果验证推进系统有限元模型的合理性,可为后续正弦振动、随机振动和冲击谱响应分析的正确性提供保障。     

基于运动放大的振动结构的模态识别

快速准确地获取结构的振动信息是确定结构模态参数的关键。随着计算机视觉和高速相机技术的发展,视觉测量振动逐渐受到人们的重视。对一种可检测结构微小运动的计算机视觉技术进行了研究,并将最新的实时运动放大算法用于振动结构的模态识别。此算法可在不提取位移的情况下直接展示振动结构的模态特征。为了验证提出方法的可行性,以悬臂梁为例搭建了加速度计和高速相机的模态识别实验系统,并依据理论模态对其实验数据进行模态置信准则(MAC)检验。分析实验结果表明：提出的方法可以识别振动结构的模态参数。     

板状结构可变边界热振耦合试验系统研制

针对板状结构存在不同边界约束以及恶劣高温环境,研制了变边界高温试验模态系统,为板状结构在高温振动耦合环境下的测量提供一套低成本、可变边界试验系统。该试验系统采用虚拟仪器LabVIEW对石英灯阵进行温度控制,自行研制耐高温陶瓷导杆引伸装置将板状结构上的振动信号传递至非高温区域,使用激振器对板状结构进行激励,通过常温加速度传感器测量其响应信号,使用时-频联合技术对测量的模态数据进行参数识别获得板状结构的模态参数。以45号钢板为测试样件,得到其在室温下不同边界的模态参数;并在单边约束下对45号钢板进行500℃高温振动耦合实验,得出其模态参数。该试验系统可为板状结构在变边界高温振动耦合环境下的安全设计提供可靠依据。     

新一代火箭卫星整流罩的模态特性分析、试验与模型修正

针对全透波段非金属夹层结构的新一代运载火箭卫星整流罩,建立有限元模型,计算了半罩在不同边界条件下的模态特性.地面模态试验中,采用垂直悬挂和置于海绵垫上多种方式模拟自由边界条件,基于频响函数和特征值、特征向量辨识半罩模态,基于试验结果采用模型缩聚迭代算法对仿真计算模型进行模型修正,得到高精度的可供全箭动力学分析和整流罩分离分析使用的有限元模型.     

悬臂梁结构损伤检测仿真研究

以悬臂梁结构为研究对象,针对户外条件下结构损伤检测过程复杂、周期长、检测效果不理想的问题,提出了模态曲率变化率法.通过大型商用有限元软件ABAQUS,建立梁结构有限元模型,基于模态曲率变化率法构建损伤指标,对梁结构进行损伤检测定位,并与模态应变能法的损伤检测效果进行了对比.结果表明:模态曲率变化率法计算过程简单,能够准确快捷地对悬臂梁结构进行损伤识别定位.     

柔性智能结构的振动主动控制仿真和实验研究

基于模态坐标表示的含压电片结构横向振动系统方程,采用独立模态法直接针对系统的高阶模型设计控制律,利用劳斯判据证明由所设计的控制器引起的控制溢出可被有效抑制,极大地降低了由于模型降阶引起的误差。同时,对压电柔性悬臂梁的高阶振动模态进行主动控制仿真模拟和实验研究,结果表明施加主动控制后柔性悬臂梁的模态阻尼显著提高,受控悬臂梁的振动得到了快速抑制。仿真计算和实验结果取得了良好的一致性。研究结果表明,利用压电陶瓷作为驱动元件,采用独立模态控制法实现柔性结构的振动抑制是一种高效的振动主动控制方法,在航天航空等领域中     

模态转移系统的三值逻辑模型检验

分析了现有的模型检验技术应用于模态转移系统的三值逻辑公式的模型检验中存在的问题.提出了把模态转移系统转换成Kripke结构的算法以及三值逻辑公式转换成2个二值逻辑的算法,经过转换后可用现有的模型检验技术进行模型检验.用该算法转换后,状态数、转移数和原子命题数目与原模型呈线性关系,没有增加模型检验的复杂度.     

基于Internet的分布式网络精馏计算系统

文章简要叙述了近10年来化工领域网络计算技术的发展状况,提出了一种基于分布式计算的网络计算模型,并将这一模型应用到化工精馏模拟计算领域。文章对分布式网络计算模型的成员结构及成员间的关系和通信方式进行了仔细分析,给出了一个模型结构框图,同时,对如何选择开发平台、开发语言和开发工具提出了一些建议。并给出了一个采用分布式网络计算模型的化工精馏模拟网络计算系统的设计实例,并列举了采用这个模型进行实际模拟计算应用的两个具体例子。最后对网络计算的发展前景做了一些展望。