汽车制动盘高精度有限元建模及试验研究

为提高汽车制动盘的建模精度,分别采用3类单元建立制动盘有限元模型.通过计算与试验获得制动盘前六阶固有频率,对比发现采用四面体、1阶和2阶六面体单元建立的有限元模型与测试所得的前六阶固有频率误差分别小于9％、2％和7％.进而比对1阶六面体有限元模型计算与测试振型,并对其进行约束模态分析.结果 表明,计算与测试所得制动盘前...     

自然激励下某电动汽车白车身模态参数识别

为了研究电动汽车白车身的动态特性,提出了一种基于自然激励的结构模态参数识别方法。 利用此方法对某电动汽车 白车身进行了结构模态参数识别,得到了其前三阶结构模态参数。 并将利用该方法识别的结果和传统方法识别结果进行了对 比,发现固有频率最大误差为 1. 8%,阻尼比最大误差为 13%,振型基本一致,进而验证了方法的正确性。 之后利用识别的模态 参数结合电动汽车工作特性,对该白车身的动态特性进行了评价。 提出的方法不需要专用的激励设备,可应用于不易激励的大 型、重型结构模态参数识别。 模态参数识别的结果对电动汽车白车身动态特性设计具有一定的指导意义。     

特高压输电铁塔动力特性分析

为分析特高压铁塔的自振动力特性,运用ANSYS建立SZ301型1000 kV交流同塔双回输电铁塔三维梁杆混合模型,运用Block Lanczos方法提取前10阶频率和12阶振型。研究结果表明,有限元计算自振频率符合工程计算要求,建立的三维模型正确;特高压单塔振型主要集中在塔身横隔面塔材,应注意进行塔颈和塔身主材补强设计;低阶模态为塔头振动,塔高增加使得整塔结构刚度降低,为进一步研究特高压塔线体系在动态荷载下的动态特性提供参考。     

某轿车排气系统模态分析与悬挂位置优化

为进行排气系统模态分析,分别通过有限元计算和实验测量得到了某轿车排气系统0～200 Hz的模态参数。通过比较发现,两种方法得到的系统各阶固有频率误差均小于10%,振型相似,证明了排气系统有限元模型的正确性和可靠性。然后,利用ADOFDD方法初步确定了排气系统的4个悬挂的位置,为了验证悬挂位置是否合理,建立了包括动力总成的排气系统的有限元模型,对吊耳进行了静态仿真计算,结果表明,其中两个吊耳静变形超过3.5 mm的工程极限,增加一个悬挂进行优化后,5个吊耳的静变形和应力改善率均在13%以上。研究方法对于轿车排气系统前期开发,悬挂位置的选择具有一定的参考价值。     

基于Ansys技术的直线振动电机模态分析

运用Ansys 12.0软件对一种低频动磁式直线振动电机的振动系统进行了基于有限单元法的模态分析和研究,计算出了该振动系统的前五阶固有频率,通过分析得出了该振动电机在正确运动形式下振动系统的固有频率,为激励线圈电流的频率设计提供依据,该方法可以用于直线振动电机的设计和改良.     

某型复合加工机床床身动态特性分析与结构优化

床身作为整体机床的重要支撑部件,其动态特性直接影响机床加工质量和可靠性。建立了某型复合加工机床的床身三维模型,基于结构模态振动理论,利用有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言,通过对机床床身前六阶固有频率及振型的对比分析,研究不同筋板结构对床身固有频率的影响,提出了床身结构优化方案。分析了地脚螺栓安装处筋板厚度对床身动态特性的影响,发现筋板厚度的增加对床身一阶固有频率的提高具有促进作用,优化后的机床床身一阶固有频率提高了39.7%,具有更好的动态性能,有利于提高机床的加工质量和可靠性。     

基于分解降阶模型的双馈异步发电机模态估计方法

了解双馈异步发电机的本征特性对于揭示其对电力系统稳定性影响的机理具有重要意义。传统本征特性研究方法基于双馈异步发电机详细模型分析模态,方程阶数高、计算量大,且分析结果缺乏有效验证手段。根据状态变量特征及其耦合特性,提出基于分解降阶模型的重要模态估计方法。首先基于机械传动链模型和异步发电机模型方程,分析了机械传动链和异步发电机状态变量与双馈异步发电机系统其他状态变量的多时间尺度和耦合特性。在此基础上,提出了基于分解降阶模型的轴系扭振和定转子磁链振荡模态的估计方法,并利用奇异摄动理论揭示了该降阶模态估计方法的内在本质。最后,通过对比分析分解降阶模态估计、详细模型模态分析结果,验证了分解降阶模态估计方法的正确性。     

电机用气体冷却器模态动力特性有限元分析

简述了有限元分析理论中的ANSYSAPDL参数化建模技术,并应用该技术对某型号气体冷却器进行参数化有限元建模与模态分析。结果表明,该方法可以实现气体冷却器模态分析的参数化与自动化。计算结果与试验结果进行对比分析表明,仿真结果在关键频率上与试验结果较为吻合,为提高气体冷却器结构模态动力特性前端设计提供了有效的参考依据。     

电池机壳结构的模态分析

模态分析是研究电池机壳结构系统动态特性的有效方法,也是该系统动力学响应分析基础.使用有限元分析软件ANSYS的实体单元,建立机壳结构的有限元模型.通过对模态分析结果的讨论,得出机壳的质量和刚度分布对系统固有频率及振型的影响程度,从而发现机壳结构上的缺陷,并为机壳设计提出合理的改进方法.研究结果表明该方法不仅为机壳的动态优化设计提供可靠数据,而且为机壳通过环境试验提供一种有效方法.     

基于ANSYS的航空电机转子振动分析

为了避免航空电机的转子在运行过程中产生共振,应用ANSYS有限元分析软件,对航空高速永磁电机转子进行模态分析,得到了电机转子的前六阶固有频率及模态振型图,了解了该电机转子的振动特性,将仿真结果和实验结果对比验证了有限元分析的可行性。同时通过对电机转子额定频率和固有频率对比可知,电机固有频率远远大于额定频率,不会产生共振,说明电机转子结构设计的合理性,对该电机的设计优化具有一定的参考价值,为同类产品的仿真分析提供参考依据。     

基于正则形理论的电力系统2阶模态谐振的研究

应用向量场正则形理论对电力系统2阶模态谐振现象进行了研究，并对发生2阶谐振时系统动态特性和稳定性所受到的影响进行了分析。在模态空间，从识别主导低频振荡模式出发，通过分析模式间的非线性相关作用以及模式和状态变量之间的非线性相关性来确定由谐振所强烈激励的状态变量和相关发电机。8机系统的算例结果验证了在模态2阶谐振情况下系统非线性振荡将加剧、动态特性和稳定性将变化的正确性。该方法揭示了以往稳定分析中没有触及的一些新问题，得到了一些新观点，为更深入地研究电力系统内部的非线性结构特性奠定了基础。     

电力系统非线性模式分析方法的比较

该文对2种电力系统非线性模式分析方法--模态级数法和正规形法进行比较。定性比较模态级数法和正规形法的2阶参与因子。在正规形法原有指标的基础上定义一个非线性指标，并以4机2区系统的算例验证该非线性指标的有效性。为比较模态级数法、正规形法和线性模式分析法所得解对时域仿真解的逼近程度，定义一误差指标，并在4机2区系统中做相关分析。发现模态级数法和线性模式分析法的有效性均不受系统共振的影响，而正规形法的有效性受系统共振情况的影响较大，在系统的2阶共振点附近，其有效域面积较小。通过延长故障的持续时间来改变系统的非线性程度，发现随着系统非线性的增强，模态级数法的误差及其增加速度都是最小的，正规形法次之。     

高速永磁电机转子模态分析与实验研究

基于模态分析理论,采用限元分析软件ANSYS对某高速永磁电机转子进行自由模态仿真分析,获得了转子前三阶弯曲固有频率值与振型。通过模态实验实测其固有频率值,比较两者数据,验证了仿真计算的准确性,为同类型转子动力学计算提供了参考依据。     

电力系统串联谐波谐振的特性分析与灵敏度计算

分析电力系统谐波背景下模态分析与谐波谐振关联的机理,根据回路阻抗矩阵,绘制矩阵特征值频谱和串联谐波谐振下的关键模态导纳。根据串联谐振及谐波激励的自身特点,提出使用虚拟支路对系统拓扑结构进行修正处理,对网络进行谐波谐振模态分析,将模态分析结果与系统导纳频谱扫描结果进行比较,验证谐波谐振频率计算方法的可行性和准确性。定义灵敏度矩阵,通过基本回路矩阵确定系统元件与回路阻抗矩阵元素间的关联性,推导关键模态下特征值对各网络元件电气参数的灵敏度,通过标准化处理,提高了各支路元件灵敏度的可比性。对IEEE30母线系统进行仿真分析,得出串联谐振对元件的灵敏度影响程度和串联谐振的定位及传播范围。     

Validation of power system non-linear modal analysis methods

The validity of two power system non-linear modal analysis methods, i.e. normal form method and modal series method, are investigated in this work. The second-order participation factors are derived for modal series method and qualitatively compared with that of normal form method. To evaluate the validity of analysis methods, a valid region that satisfies certain error index is defined. The test results of a two-area four-generator power system show that the valid regions of both modal series method and linear modal method are not affected by second-order resonance condition, while that of normal form method is affected significantly. It is found that as the system stress increases, the error index and its growing speed of modal series method are the smallest, and that of normal form method take second place. A non-linearity index for normal form method is defined based on the original index and its validity is verified by the case studies using the same test system.     

谐波谐振的模态分析法及其应用

通过计算与分析,论证了系统并联谐振频率与回路串联谐振频率完全相同。比较几种不同的模态分析法并得出结论：基于节点导纳矩阵或基于节点阻抗矩阵的模态分析法适用于系统并联谐振分析,且两种方法结果相同;基于回路阻抗矩阵的模态分析法适用于回路串联谐振分析,由于系统回路串联谐振频率与并联谐振频率完全相同,因而与系统并联谐振分析结果相同,单一使用基于回路阻抗矩阵的模态分析法并不能求得支路串联谐振频率;结合运用基于节点导纳矩阵的模态分析法和虚拟支路法,可求得包括支路串联谐振频率在内的系统全部谐波谐振频率。论证了虚拟支路法对于支路串联谐振分析的适用性。     

不同负荷模型下高速铁路牵引供电系统谐波谐振敏感度分析

高速铁路牵引供电系统不同的负荷模型将得到不同的节点导纳矩阵,从而对谐波谐振幅度、频率产生较大的影响。利用复矩阵模态分析研究不同高速列车的谐波模型对高速铁路牵引供电系统谐波谐振特性的影响规律。将利用频谱分析得到的驱动点阻抗变化曲线与三种不同负荷谐波模型得到的模态幅值和频率敏感度分析进行对比。结果表明,不同的谐波模型在相同的谐振模态下得到了相近的谐振频率区域。     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。     

利用实矩阵的谐波谐振评估及其灵敏度分析

为了克服模态分析技术中解耦复矩阵时存在的计算量大、运算效率低的不足,分别建立了利用复矩阵与实矩阵的谐波谐振分析方法,通过比较上述两种方法的阻抗分析结果、特征根轨迹、谐振频率、关键特征值、参与因子及灵敏度值,在一个典型的工业系统上进行的理论与仿真分析及算例研究得出:利用实矩阵的模态分析结果和模态灵敏度分析结果与利用复矩阵...