凸轮连杆机构弹性动力学模型

本文将一凸轮连杆机构系统分成三个子系统研究,根据不同情况分别建立起了子系统的有限元模型或集中参数模型。在此基础上,得到了包含电动机速度的波动、凸轮轴的扭转及横向弯曲振动、从动滚子与凸轮曲面间的接触变形振动、连杆机构的弹性振动等诸的整个系统的弹性动力学。     

平面弹性连杆机构震动力最小化构件截面参数KED综合

本文将“最佳准则法”应用于平面弹性连杆机构运动弹性动力综合,提出了在应力约束下通过修正构件截面参数实现机构震动力最小化的一种新方法,并给出了相应的递推公式和计算程序框图。计算实例表明,该方法计算效率较高,并能给出比较满意的结果。     

随机参数弹性连杆机构的强度可靠性分析

研究了弹性连杆机构的强度可靠性问题。首先,应用有限元模型对弹性连杆机构进行动力学分析的基础上,对机构杆件的动应力和最大动应力进行了分析。然后,考虑连杆机构杆长、截面尺寸、弹性模量、质量密度的随机性,利用矩法,分析了连杆机构动态应力的数字特征,构建了弹性连杆机构的强度可靠性分析模型。最后,通过算例考查了机构转速、几何参数和物理参数的随机性对其强度可靠性的影响,获得了有意义的结论。     

弹性连杆机构的渐变动力学及可靠性灵敏度

为了进行弹性连杆机构的动力学和可靠性灵敏度研究,这里以梁单元为基础,利用广义坐标和Lagrange方程得到单元运动微分方程。通过坐标转换及协调矩阵,单元运动微分方程可组集成为系统微分方程,得到动力学模型,据此分析得到系统固有频率和机构上任意时刻的最大动应力。在此基础上,建立Kriging近似替代模型,并在杆件参数具有随机性的前提下,计算动应力及机构的可靠性灵敏度。以平面弹性连杆机构为例建立近似替代模型,这里计算其动力学特性及可靠性灵敏度,分析可知近似模型具有良好的拟合度,较大程度上提高计算效率。     

行波管模态分析与有限元模型修正

行波管的工作环境恶劣,其结构的振动特性对寿命及可靠性有着重要影响。应用有限元分析软件对行波管进行模态分析,并通过模态试验实测了行波管的模态参数,得到行波管前四阶固有频率和振型。对比分析仿真和试验结果,仿真计算的模态频率偏高。应用Kriging模型构建固有频率与材料参数的关系,将试验结果作为目标进行材料参数修正。修正后的仿真模型的计算精度有了大幅度提高,行波管结构的固有振动特性得到更加真实地反映,为进一步研究其动力学特性提供了更加准确的模型基础。     

基于传递矩阵法的连杆机构弹性动力学方程

本文从拉格朗日方程出发，在用传递矩阵法求解机构固有频率和主振型的基础上导出了连杆机构弹性动力学方程。与有限元法建立的方程相比，本方程模型精确、概念简明，求解便捷。     

弹性连杆机构时变振动系统的模态综合研究

结合机构组成的特点,提出了广义子结构的概念,并依此导出了弹性连杆机构系统计入运动副性质影响和刚弹运动耦合效应的动力学模态综合模型。该模型不仅具有有限元模型的优点,而且规模小,适于工程应用。     

电动机-弹性连杆机构系统动力学方程的建立与求解

本文在建立电动机－弹性连杆机构系统动力学方程的基础上,介绍了求解这类时变非线性微分方程组的迭代方法,该方法既避免了由于方程组的刚性引起的求解困难,又保证了收敛的速度和精度。     

电动机-连杆机构与连杆机构弹性动力分析比较

将电动机和连杆机构一起作为研究对象，对机构的弹性动力学特性进行了分析，与已有的弹性动力分析(KED)相比，在精确度上更进了一步，其计算结果能更好地反映机构的真实运动规律。通过一个实例，将两种情况下的结果进行了对比。     

焊接钢管的模态参数目标建模及模型修正

焊接热影响区建模是动力学分析的一个难点问题,而模态参数的一致逼近是建模及修正的一个主要目标。主要研究了钢管焊接区建模及修正过程中的两个关键问题,即目标一致逼近模型的建立和模型修正的敏感参数分析。在研究过程中,以一个焊接管接头的缩尺试样为对象,利用试验提供的测试结果,研究了这类焊接结构的模态参数目标模拟过程,使建立的模型能够同时逼近两个测试目标,即结构的模态频率和主振型,并通过影响因素计算分析该模型修正过程中需要考虑的主要敏感参数。研究结果表明,钢管的焊缝厚度、焊缝弹性模量和焊接热影响区域的弹性模量是模型修正中应该考虑的主要参数。     

含间隙弹性连杆机构的KED分析

将传统的ＫＥＤ分析方法与以牛顿法为基础的含间隙刚性机构二阶段模型相结合,建立了较为简洁的含间隙弹性连杆机构动力学模型,采用了ＫＥＤ求解思路,分析了运行副间隙和结构阻尼对弹性连杆机构动态响应的影响,算例表明,该方法是正确可行的。     

用特定输入电压函数抑制弹性连杆机构振动

为消减电机－－弹性连杆机构系统中连杆机构的振动,提出利用特定输入电压函数抑制振动的方法。运用迭代式振型叠加法对系统的动力学方法求解,得到稳态动力学响应。构造输入电压函数Ｖ（ψ）＝Ｖｏ－ｂｍｓｉｎ（ｎψ＋ψｂ）,用试验优化法确定待定参数ｂｎ、ψ和ｎｏ在此输入电压函数下,机构最大应变降低了约２６．５％。     

直齿圆柱齿轮有限元模态模型修正

在对直齿圆柱齿轮结构动力学特性进行准确可靠的分析时,有限元模态模型的准确性至关重要。将初始有限元模型计算的固有频率和试验模态测量的固有频率进行对比,以ANSYS优化设计模块为基础,将有限元模态模型修正问题转化为求解直齿轮固有频率计算值与试验值的相对误差绝对值和的最小值问题。计算结果表明,有限元模态模型修正后前6阶固有频率最大相对误差由2.99%降为1.24%,显著提高了直齿轮有限元模态模型的精度且为有限元模态模型提供了相应的阻尼特性,保证了进一步的动力学特性预测分析的准确性。     

弹性连杆机构振动的模型预测主动控制研究

基于机构离散状态空间模型,提出了抑制弹性连杆机构振动响应的模型预测主动控制方法。将复杂机构动力学模型中的非线性因素、耦合因素以及系统高阶模态的影响作为扰动,建立了预测机构动态变形响应的预测模型,采用带实时预测误差修正的模型预测控制方法对弹性连杆机构的振动进行了主动控制,降低了控制方法对复杂机构数学模型的要求,提高了控制系统的实时性。数值仿真和实验结果证明了该方法的有效性。     

基于模态试验的排气歧管参数修正研究

对某12V柴油机单侧排气歧管进行模态试验得到试验模态参数,使用ABAQUS软件计算排气歧管的自由模态并与试验结果进行对比。首先,分析了排气管在膨胀连接处干涉偏移量设置和接触刚度对固有频率的影响,结果表明膨胀连接处接触刚度对固有频率的影响较为显著;其次,采用局部到整体的策略,通过调整材料属性和接触设置修正排气歧管有限元模型,修正后的有限元模型振型与试验振型一致,固有频率相差小于10%,得到了满足工程计算需求的有限元模型;最后,开展温度和接触刚度双因素下的排气歧管模态分析,确定了排气歧管连接刚度随温度的修正策略。     

基于模态相关分析的发动机曲轴箱模型修正

以发动机曲轴箱为例,给出一种复杂结构有限元模型合理性验证的方法。采用锤击法测得曲轴箱的试验模态频率和固有振型,应用Ansys建立有限元模型并进行了计算模态分析,对试验模态和有限元模态进行模态相关分析,检验有限元模型的合理性。修正后的有限元模型,与实验的前5阶频率和振型基本吻合。     

弹性连杆机构可靠性分析方法研究

综合连杆机构运动弹性动力学 (KED)的分析方法和可靠度分析的响应面法 ,研究了弹性连杆机构运动功能可靠性分析的方法 ,并应用自行编制的软件以曲柄 -滑块机构为例 ,进行了弹性机构运动位置可靠性分析。     

基于试验模态的摆线齿轮有限元模型修正

精确的高质量有限元模型是进行结构动力学仿真的关键。基于Pro/E软件建立摆线齿轮参数化模型,通过初始有限元模态仿真和试验模态的结果对比,分析差异性原因,利用Hyperworks软件的参数优化功能,建立一个以固有频率的相对误差为修正目标,以结构的弹性模量、密度和泊松比等材料属性为修正参数的动力学优化问题。修正结果表明,摆线齿轮前六阶固有频率的最大相对误差由4.11%降为2.28%,有限元模型精度得到大幅提高,更加真实地反映结构特征,为进一步结构动态响应预测以及动态设计提供准确的模型基础。     

使用应变模态和遗传算法的有限元模型修正方法

提出了采用应变模态置信度为待修正响应特征的有限元模型修正方法。应变模态置信度是评价有限元仿真与试验测试结果相关性的方法,可以为模型修正提供全局的频率误差信息和局部的应变相关性信息。首先,介绍了应变模态和有限元模型修正的相关理论方法;然后,以某航空加筋壁板结构为对象,通过仿真分析和"仿真试验"获得结构的应变模态频率以及对应的应变振型,进一步计算频率误差和应变模态置信度误差;最后,基于两种误差构造模型修正的目标函数,采用遗传算法对目标函数进行优化,修正结构中的待修正参数,并将修正后参数代入模型,验证所提方法的正确性和有效性。结果表明:所采用的方法获得的修正后有限元模型具有复现修正响应特征的能力,并且对于未修正频段内的响应也具有较好的预测能力。