大型组合管式反应塔的应力分析(一)--有限元应力分析模型

对结构和受载都非常复杂的某大型组合管式反应塔建立了有限元模型。采用壳单元对组合管式反应塔进行网格划分 ,既降低了建模难度 ,又减少了有限元模型的节点数 ,提高了计算速度。分析了组合管式反应塔所承受的各种载荷。采用Lanczos算法对组合管式反应塔进行模态分析 ,得到其固有频率 ,从而可以计算反应塔对风载荷和地震载荷的动态响应     

定轴平台支撑架结构稳定性分析

定轴平台支撑架是用于定位、支撑准直光源模块,支撑架的结构稳定性直接决定和影响着仪器本身的动静态精度和检测精度。先对定轴平台的底座和支撑架进行静态力学分析,建立有限元分析三维CAD模型,通过有限元法分析底座和支撑架在载荷下的变形量对装置精度的影响。然后根据结构模态理论,构建支撑架动态振动模型,分析其不同阶次的振动模态频率。考虑对定轴平台固有模态频率要求,改进支撑架结构,分析改进结构后不同阶次振动模态频率。对比支撑架前后不同结构的模态频率,结合装置实际工作环境,以决定采用合适的支撑架结构,从而满足定轴平台工作稳定性要求。     

大型组管式反应塔的应力分析（一）——有限元应力分析模型

对结构和受载都非常复杂的某大型组合管式反应塔建立了有限元模型。采用壳单元对组合管式反应塔进行网格划分，既降低了建模难度，又减少了有限元模型的节点数，提高了计算速度。分析了组合管式反应塔所承受的各种载荷。采用Lanczos算法对组合管式反应塔进行模态分析，得到其固有频率，从而可以计算反应塔对风栽荷和地震载荷的动态响应。     

广州地铁3号线动车转向架构架动力学分析研究

针对广州地铁3号线动车模型,建立三维实体模型。并对转向架部分通过有限元分析,进行了超常载荷、模拟运营载荷、模拟特殊运营载荷的计算和分析。计算出转向架构架在上述的三种载荷和组合工况下的应力分布情况,得出相关结论。最后,对构架进行了模态分析,分析架构七阶振型的固有频率及振型特征,了解构架在固有频率的振型,对为构架动态特性的改进设计和提供了参考,对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。     

装载机工作装置销轴载荷测试方法与试验研究

在分析装载机工作装置铲斗受力模型的基础上,针对动臂与铲斗销轴处的动态载荷测试问题,提出一种考虑装载机工作装置侧向力的销轴动态载荷测试方法,采用该测试方法可以准确获取动臂与铲斗铰接点处的销轴水平、竖直和侧向三个方向的动态载荷。在不改变工作装置受力特点的基础上,通过销轴传感器的设计与铲斗的结构改装建立了装载机工作装置销轴力动态测试系统,选取含有颗粒状铁矿石的原生土作为铲装作业工况,进行铲装试验测试,获得了动臂与铲斗铰接点处销轴三个方向的动态载荷变化。对实测数据进行了分析,结果表明:建立的销轴力动态测试系统能够准确地获得铰接点处销轴三个方向动态载荷;装载机工作装置动臂与铲斗销轴传感器测得的三个方向的动态载荷与铲装作业过程有密切的关系;首次获得了侧向力随铲装作业过程变化的动态载荷。这对于研究装载机工作装置的受力特性、载荷谱和疲劳性能具有重要的指导作用。     

工作载荷对旋转叶片固有振动特性的影响研究

根据飞行中的工作状态建立某旋转叶片的振动模型,利用结构有限元方法进行模态分析,通过对比分析法分别研究了气动载荷和离心载荷对叶片固有振动特性的影响。确定了不同载荷组合下的各阶固有频率,给出叶片的共振-转速特性,并分析了转速对振型的影响,为叶片试验与分析提供依据。     

基于有限元分析的液压挖掘机回转装置系统动力学研究

首先分析了基于有限元模态分析和冲击载荷作用动力学响应的动力学理论基础。以液压挖掘机回转装置系统为研究对象,利用动力学理论和有限元分析相结合的方法对液压挖掘机回转装置进行动力学分析。建立了液压挖掘机回转装置系统动力学模型,利用有限元装配和单元连接技术建立回转装置转台-回转支撑-回转机构耦合的有限元模型,对有限元模型进行模态分析,对回转装置系统的抗冲击动力学性能进行评定,采用模态加速度法对回转装置有限元模型进行冲击载荷作用动力学响应分析。研究结果为液压挖掘机回转装置系统结构动力学及抗冲击性能研究提供依据。     

大型石油储罐的风载荷响应分析

主要研究了大型石油储罐在风载荷作用下的响应。首先,介绍了风载荷分析时用到的风压模型,并建立了储罐的有限元模型;然后,对储罐进行了模态分析;最后,分别计算了储罐在静态风压和动态风压模型下的响应。结果表明:储罐的模态呈多波分布,该振动为储罐周向振动和竖向振动的叠加。在静态风压模型下,储罐的最大位移发生在靠近储罐罐顶的罐壁某处;最大应力发生在罐壁与地板的连接处。在动态风压模型下,动态响应的峰值(如位移和应力峰值)延迟于风载荷峰值的出现。     

基于有限元的立铣刀/刀柄连接结构动态特性分析

针对某种立铣刀/刀柄连接结构的动态特性,进行了有限元仿真研究.利用MSCPATRAN/NASTRAN软件分别对立铣刀、刀柄和两者的装配体进行模态分析,探讨了装配之后系统的模态与其组成结构的模态之间的联系.通过建立铣削力加载模型,模拟实际切削过程中的动载荷,对刀具系统进行了频率响应分析,研究了不同频率动载荷作用下系统的动刚度和变形量.     

基于ADAMS的装载机工作装置动力学仿真方法研究

文中针对装载机工作装置进行动应力测试需要较高的时间与人力成本,以国产额定载重9t装载机为研究对象。提出一种应用虚拟样机技术快速获得装载机工作装置应力特性的方法。在ADAMS中建立了工作装置虚拟样机模型,对工作装置在不同工况下利用Step函数进行多刚体动力学仿真分析,得到的铰点载荷与实测载荷进行对比,验证仿真方法的合理性。利用Ansys生成动臂、摇臂以及连杆的柔性体文件,采用模态叠加法建立工作装置刚柔耦合动力学模型,导入不同工况下实测液压缸位移与铰点载荷,进行了工作装置动力学仿真分析,与Step函数仿真结果对比,结果表明：对于刚体动力学仿真分析,利用Step函数模拟铲装作业可以较好地反映铰点处的峰值载荷。对于刚柔耦合动力学仿真分析,基于实测载荷的最大应力与基于Step函数模拟的最大应力相对误差不超过26%,研究为装载机工作装置的强度分析与结构优化提供参考依据。     

新型多层悬臂梁压电发电装置发电性能研究

为了提高压电发电装置的发电能力,设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS 12.0有限元软件,建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型,对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明,该多层发电装置每一层的应力和变形规律基本一致,符合悬臂梁结构的典型特征。在此基础上,建立单层悬臂梁的压电耦合有限元模型,分析每一层悬臂梁模型的固定端(基座)在承受外界激励载荷作用时的电压分布和电压响应曲线。制作了三层压电发电装置,并对装置的应力、固有频率和开路输出电压进行了试验测试,试验测试结果与仿真结果基本吻合。对单层压电悬臂梁在不同外界激振频率和振幅作用下的发电性能影响规律进行了试验与仿真研究。结果表明:该蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置在受到频率为38 Hz,振幅为1.25 mm的环境振动载荷作用时,具有最佳的发电性能。     

应变计组合对光纤天平校准和试验的影响分析

三分量光纤天平常采用8支应变计组合求解天平的3个分量,光纤应变计组合仍采用类似于电阻天平的惠斯通电桥组合方式,该组合方式没有利用光纤应变计的输出可直接与天平所受气动载荷建立线性函数关系的特点,应变计数量偏多。为验证采用较少光纤应变计进行光纤天平气动力测量的可行性,本文针对三分量光纤天平,设计了不同应变计数量的8种组合方式,分别进行了光纤天平的静态校准和风洞试验来验证不同应变计组合方式光纤天平的性能。结果表明:3支光纤应变计即可实现三分量天平的精确测量;不同应变计组合方式的光纤天平的性能接近,测量的HB-2模型的气动力系数偏差在2%以内,且天平的校准准度和风洞试验重复性精度都能满足低密度风洞试验要求。     

基于Workbench的液压插销式锁紧装置模态分析

针对液压插销式风电安装船锁紧装置,建立了其模态分析模型。利用Workbench模态分析模块求得该装置固有频率与模态振型。并与海洋波浪载荷周期对比得出其固有频率不在波浪载荷周期内,不会产生结构共振。对液压插销式风电安装船锁紧装置的结构设计和优化有指导意义。     

气动助推负阶跃力校准装置的运动学分析

为了消除质量块对力传感器动态校准的影响,保证力传感器自由振荡,根据助推装置的工作原理,建立其力学模型,进行详细的运动学分析.通过分析结果证明,新制的500kN气动助推校准装置的力学模型和运动学分析正确合理,为设计大力值气动助推校准装置提供了理论基础和分析依据.     

高速磨床机械结构参数化建模与模态分析

基于动态子结构法建立了高速磨床零部件和整机的实体参数化模型,利用MSC. Patran/Nastran建立了高速磨床机械结构的有限元模型,并对主轴、床身和床身-工作台组合结构进行了模态分析。应用LMS振动及动态信号采集分析系统对主轴、床身和床身-工作台组合结构进行了实验模态测试与分析。实验表明,采用基于假想材料的高速磨床结合部模拟技术可使磨床组合结构的动态实验结果与有限元模态分析结果相吻合,实验测试得到的高速磨床机械结构动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的结果是一致的,说明利用子结构法建立高速磨床机械结构实体参数化模型是正确可行的。     

气动助推负阶跃力校准装置研究

为了消除传递力质量块对力传感器动态校准的影响,介绍了气动助推负阶跃力校准装置的工作原理,建立了校准装置的振动模型和运动学方程,并进行了运动学和关键技术分析,实验研究表明了气动助推校准装置能够消除传递力质量块的影响,提供理想的负阶跃力信号;其重复性好,重复性误差小于2 μs;建立的振动模型基本合理,减少切刀压块的质量和增加助推力能够缩短校准装置的下降沿时间;为2 000 kN动态力校准装置提供理论基础和设计依据.     

6维动态力发生装置设计及动态性能研究

面向某6维力测试平台动态性能校准需求,以激振器力发生单元为基础,开发了一种6维动态力发生装置。应用有限元软件对动态力发生装置进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,得到该装置的应力应变云图、固有频率和位移频率响应。基于有限元分析结果,求取了该装置6阶固有频率点处的2阶传递函数,得到了幅相频特性曲线,结合激振器的特性参数,得到了装置固有频率影响下的激振频率与激振力之间的关系曲线。仿真分析与计算的结果表明,所设计的动态力发生装置能够满足使用要求。     

基于加强板实测载荷谱的疲劳寿命估算

为了分析薄壁结构中常见的加强板结构件在动态载荷下的疲劳强度问题,首先建立薄壁结构中常见的加强板结构件有限元模型,通过模态实验及动载荷实验验证了模型并进行了优化。在此基础上,以动载实验实测的载荷谱为依据并以MSC.fatigue为分析平台,采用窄带分析方法估算了结构的振动疲劳寿命,仿真结果与实测结果比较一致,证明了模型准确性和结果的可靠性。     

机械振动载荷识别研究的现状与未来

回顾了机械振动中动态载荷识别研究的发展历程，对该技术的国内外研究现状及存在的问题作了综述。针对动态载荷所具有的短时、非平衡性等特点，指出可以利用模态滤波器、小波分析和分形过程分析等当前信号分析与处理前沿理论所具备的各自优点，构造高精度动态载荷识别模型，并对该领域今后的研究方向作了前瞻。     

硬盘磁头读写臂动态性能的有限元分析

针对希捷公司ST微型硬盘驱动器磁头读写臂建立了有限元模型,通过模态分析系统探讨了预载荷对磁头读写臂动态性能的影响。结果显示,预载荷引起的磁头读写臂形状改变对其共振频率有显著影响,而预载荷引起的读写臂内应力只对一阶扭转模态共振频率有较大影响,对其它典型模态共振频率的影响有限。