非均匀热流对热力排气系统自增压及排气损失影响

热力排气系统(TVS)是通过流体混合与节流换热排气双重作用实现低温推进剂在轨长期贮存的一种有效的压力控制技术.为深入研究推进剂贮箱在轨过程中非均匀受热时热力排气系统的控压特性,在工作于室温温区的TVS模拟装置上,以R141b为气液相变贮存介质,研究非均匀热流(仅气相受热、仅液相受热、气液一侧同时受热)对TVS作用下的贮箱增压特性及排气损失的影响.对比不同部位受热时,贮箱的增压速率、TVS运行特性和排放损失.结果表明,仅贮箱气相区受热时,贮箱升压速率最快,TVS启动频率最高,排放损失最大;仅贮箱液相区受热时,贮箱升压速率最慢,TVS启动频率最低,排放损失最小,相比仅气相区受热分别减少了42%,29%和33%.综合考虑贮箱的增压速率、流体热分层和排气损失,在空间微重力环境下,贮箱内壁面宜进行亲液处理或采用毛细结构来避免气枕空间的直接受热.     

虚假模态参数识别试验研究

为有效识别试验模态分析过程中的虚假模态和轴对称结构中的密集模态,对铝合金薄壳截锥壳卫星适配器样机的动态特性进行试验研究. 采用电磁激振器进行激励和压电加速度传感器采集响应,获得结构整体频响函数. 采用多项式方法拟合试验曲线,识别结构的模态参数. 系统比较单输入单输出、单输入多输出、多输入多输出等方法对频响函数曲线中密集模态参数识别的影响,并对比分析试验结果与有限元仿真结果,进一步识别试验测试曲线中的虚假模态参数. 试验结果表明:多输入多输出法更有利于分离轴对称结构的密集模态,试验获得铝合金截锥壳卫星适配器的前10阶固有模态;激振器安装不当导致频响函数曲线中存在虚假模态;对轻质结构进行试验模态分析时,需要考虑激振器的附加质量和附加刚度影响.     

天地往返运输系统可重复使用贮箱健康监测技术

天地往返运输系统中贮箱设计的核心问题是其可重复使用性.贮箱重复使用性必须通过提高结构耐久性来获得,而耐久性提高必须基于对贮箱结构的健康状况有足够的认识,需要采用先进传感器技术和无损检测评价来确认贮箱结构的功能完整性和健康状况.针对可重复使用贮箱在飞行过程中的温度分布、应力分布、损伤演化及外部撞击等,论述了可重复使用贮箱...     

武汉轻轨箱形梁的有限元模态分析

使用Ansys通用有限元软件对武汉轻轨单室单箱25m跨长的箱形梁结构做了有限元模态分析，并与实测结果进行了对比，有限元数值计算结果与实测结果吻合的很好，确定了该箱形梁结构的第一阶固有频率。     

基于摄像测量法的在轨柔性结构模态参数辨识

针对在轨传感器布置困难的问题,提出一种利用数字摄像测量技术对在轨大型柔性结构进行模态参数辨识的方法。阐述了三维动态重构技术、相机标定算法和像素点特征提取算法原理。利用一类柔性星载天线模型进行了地面试验,采用高速数字摄像机记录模型的自由振动响应过程,并从采集的图像序列中提取给定测点的位移振动数据,通过特征系统实现法（ ERA）辨识星载天线模型的前5阶固有频率、阻尼比等模态参数。结果表明,数字摄像测量方法可以在满足在轨测试设备简单要求的同时,有效地辨识柔性天线的在轨模态参数。     

升力体构型高超声速飞行器模态稳定性分析

高超声速技术具有前瞻性、战略性和带动性,其发展将为航空航天技术带来革命的突破。文章针对升力体构型高超声速飞行器的模态稳定性问题,首先建立了一个升力体飞行器基本的动力学模型。通过分析状态方程、转移矩阵特征方程的特征值分布情况,得出了高超声速飞行器纵向和横侧向模态稳定性的分析结果,并和纵向、横侧向的静稳定度进行比对。其结果表明升力体高超声速飞行器的纵向模态稳定性与纵向静稳定性是一致的,而在横侧向通道则存在不稳定的情况。     

圆柱形薄壳结构的试验模态分析方法研究

针对某圆柱形薄壳结构,采用锤激法和Modal Impact分析软件,分别应用SIMO、MISO和MIMO方法进行了对比试验,获得了满足模态置信准则要求的试验数据.3种方法获得的实验结果与有限元计算结果进行了对比分析.结果表明,SIMO和MISO试验方法应用于圆柱形薄壳结构的模态分析均存在局限性,或者出现"漏频"或者不能得到明显的振型.MIMO试验模态分析方法能够较好地解决以上2种方法存在的不足,在激励与响应选择适当的情况下,可以得到全面准确的模态分析结果,适用于圆柱形薄壳结构的模态分析.     

时频分析在环境激励下模态参数辨识中的应用

大型结构的模态测试、状态监测和运行状态下的结构模态参数辨识都使得传统的模态测试方法难以适用.相比而言,仅从输出响应辨识环境激励下的结构模态参数具有更大的灵活性.应用时频分析对响应信号作分解、重构操作能将复杂信号中的局部特征提取出来,进而进行模态参数的识别.     

复合材料薄壁梁模态的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对三闭室复合材料箱型薄壁梁以及复合材料翼型截面薄壁梁进行了模态分析。首先建立了复合材料薄壁梁的有限元模型,然后对这2种不同截面形状的薄壁梁分别进行了模态计算,讨论了铺层角度、长高比、宽高比对三闭室复合材料薄壁箱型梁的模态振型及固有频率的影响,并讨论了铺层角度、长度、铺层数对复合材料薄壁翼型梁的模态振型及固有频率的影响。     

车载动力电池箱壁板抗振疲劳分析

为解决车载动力电池在汽车行驶过程中由振动引发的电池箱疲劳断裂问题,本文对动力电池箱进行了有限元分析。采用有限单元网格法画网格,在振动理论的基础上,对动力电池箱进行模态分析,得到其刚度薄弱位置,使用Workbench软件进行电池箱表面裂纹强度系数的有限元仿真,得到I型裂纹应力强度系数小于材料的平面应变断裂韧性,并对动力电池箱进行疲劳分析,分析电池箱的安全性。结果表明,裂纹部分不会扩展,疲劳分析的最小寿命高于最低疲劳寿命要求,对电池箱有较大影响的最大应力、最大应力强度系数和最低疲劳寿命符合国际要求。通过可靠的方法对进行分析,验证高速行驶的电动汽车电池箱结构可靠性,预见电池箱安全寿命,对系统的研究高频振动情况下的结构安全具有重要意义。     

汾西TFC6905-3型发电机的机体模态分析

利用有限单元法对发电机机体进行建模与模态分析,分别计算在自由无约束状态下和约束状态下的前15阶模态的固有频率和振型.通过动态系统建模与分析,得到了结构模态参数,通过模态实验验证了自由状态下的模态分析法更具合理性.另外,通过模态分析可知,结构的固有频率不仅和材料属性,如重量、刚度、阻尼等有关,同时还与边界约束条件有关.     

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。     

基于自由度匹配技术的简支桥梁结构损伤识别研究

实测自由度与理论自由度不匹配是结构损伤识别技术应用于实际工程中的一大难题,模型缩聚和模态扩阶技术可以解决这一问题.通过某简支桥梁结构有限元模型的数值模拟,利用模态应变能损伤识别方法,较好地实现了测试信息不完备情况下的简支桥梁结构损伤识别.结果表明,利用Guyan减缩法与模态扩阶法进行自由度匹配后再进行损伤识别,结果非常准确,可以应用于简支桥梁结构的损伤识别.     

汽车油箱流-固耦合模态及对外辐射噪声的仿真分析

以某款SUV车用油箱为研究对象,采用流-固耦合有限元和边界元分析方法,在Virtual.Lab仿真平台上分别对油箱的干模态、湿模态以及装满燃油时的流-固耦合模态进行仿真计算,得到3种情况下的油箱模态频率变化规律,并给油箱施加一定频率范围的激励力,研究其对外辐射噪声水平。结果表明,油箱干模态和湿模态的频率相差不大,而装入燃油后油箱的耦合模态频率大幅降低,油箱对外辐射噪声的高频成分得到很大衰减,但低频噪声成分有所增加。     

基于应变模态变化率的弯曲薄板结构损伤研究

以应变模态变化率作为识别参数,以弯曲薄板为研究对象,采用改变单元厚度的方法模拟结构损伤,应用有限元对结构进行模态分析和瞬态分析.模态分析获取板结构应变模态,以对称位置应变模态变化率的改变确定损伤,以改变值的差值大小判断损伤程度;瞬态分析以单元处应变模态变化率突变值,作为损伤定位和损伤程度判断.结果表明:应变模态改变率对于结构的损伤的敏感性强,易于定位.在此基础上给出了通过模态变化率直方图进行损伤识别定位的新方法,与应变模态的损伤识别方法比较表明验证该方法是有效的.     

万能工具铣床的结构动力修改

本文根据试验模态分析技术,对 X 8132万能工具铣床的动态特性进行了研究.分别用稳态正弦、瞬态脉冲和伪随机三种激振方法,对铣床进行了动态试验.测试教据在信号处理机上进行了处理;识别出了铣床的模态参数和各阶模态振型;找出了铣床结构的主要薄弱模态和薄弱部件.针对铣床的薄弱部件,进行了结构动态特性的改进设计.改进后的切削对比试验表明,铣床的动态特性有了显著提高.     

一类Cassini贮箱液体小幅晃动问题的研究

针对航天工程中常见的某一类特殊几何形状贮箱(腰为圆柱,两底为半球),利用R itz变分法研究了其中液体的小幅自由晃动问题和横向受迫晃动问题,得到常重下液体晃动的固有频率和振型、速度势分布、波高变化、压力分布、液体作用于贮箱壁的力等用于指导工程实践的重要物理量.同时得出一个对于以后的研究具有指导性意义的结论:对于轴对称形状贮箱,当其作任意横向运动时,其中液体只有对应周向模态阶数为1的反对称模态才被激发.     

薄壳支架的模态分析

利用有限元理论,对某承受动态载荷产品中的关键支撑件——支架建立了有限元模型,并进行模态分析,计算了前六阶模态参数(固有频率和模态振型)。通过与试验模态分析的方法获得的模态参数相比较,证明计算结果是合理的,提出了对结构的修改意见以提高结构的动态特性。     

梁式结构损伤诊断应变模态理论研究与仿真分析

运行中的建筑结构的损伤诊断方法是目前工程界关注的热点问题之一。分析了位移模态、应变模态与曲率模态3者之间的关系,以一混凝土悬臂梁为研究对象,用ANSYS有限元软件,建立了仿真模型,通过对不同损伤位置和不同损伤程度工况的模拟,进行结构损伤辨识研究,旨在通过结构损伤前后的位移模态和应变模态的振型比较,揭示应变模态在结构损伤诊断中的规律,为使用中的大型建筑结构损伤诊断研究提供理论借以参考。     

平台罗经框架的模态计算与试验分析

平台罗经框架结构是惯性平台的主要部件之一,其动态特性将直接影响到平台系统各部件对振动环境的适应性.结构的动态特性信息可通过2种途径得到,模态计算和模态试验.分别通过计算和试验2种方法得到了外框架的模态结果,并且对模态相关性分析的理论进行了探讨分析,得到了外框架结构的模态相关性结果,此过程是进行下一步模型修正以及动响应分析的基础.通过分析计算可知,模态计算比试验得到的固有频率要高,在前8阶模态中,除了第5阶和第8阶相关性稍微差一点,而其他的振型相关性比较明显.提出了提高结构系统的动态性能改进方法,为今后的改进和设计提供了理论依据.