两端固定铝板结构的模态分析

以一个两端固定的铝板结构模态分析为例，说明了现代结构动力学用试验和理论计算以及实验与分析相关的方法，对结构系统进行模态分析的具体方法，阐述了对铝板结构的有限元计算和模态综合技术的应用，本文介绍的实验、计算和分析方法可靠实用，完全适用于其它机械和结构。     

混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析

车架结构模态是影响车辆结构动态特性的主要因素,采用有限元方法是获得车架结构模态的简便有效的方法。应用HyperMesh有限元分析软件计算某后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构模态,同时进行车架结构模态实验,验证有限元模态计算结果的正确性。结果表明,有限元模态计算得到的副车架前8阶模态频率与实验测得的副车架前8阶模态频率最大相对误差为8．66％,所建立的后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构有限元模型,可为今后副车架结构动态特性的改进提供有效的分析模型。     

高速卧铺列车计算模态与试验模态的对比研究

通过对某型高速卧铺车结构模态分析,研究了其动力学特性,验证车辆结构动态设计的合理性。为后续结构优化设计提供理论支持。将计算模态和实验模态结果进行对比分析,结果表明,卧铺车结构模态计算结果和实验结平均误差约3．72％,基本符合车辆结构动态设计要求,同时对车体结构的动态特性设计提出了改进措施。     

超声电机定子振动分析的模态选择

结构的主动控制通常是通过对结构的少数几个主要模态的控制来实现的.常用的假设模态法可以建立系统的低阶近似运动方程,但很难找到适用于整个系统的假设模态;有限元法的求解精度较高,但得到的动力学方程数目较大,影响系统后续计算分析的效率.本文在超声电机定子振动模态有限元分析的基础上,引入模态选择方法,对结构模态截断,仅保留特定的模态来实现模型降阶.以旋转型行波超声电机定子为例,用APDL实现了从有限元分析结果中自动识别工作模态,提取特定的模态参数和相应等效电路模型的电学参数,仿真计算了定子的机械和电学响应.激光多普勒测振试验得到的定子工作模态频率与假设模态法计算值的相对误差为9.1%,与有限元法计算值的相对误差为0.3%;动力响应的试验值与模态选择法计算值的相对误差为3%.实验结果表明,本文采取的模态参数提取方法是有效的,相比假设模态法能更精确地反映实际自由定子的运动状况.     

高速龙门式加工中心模态分析

建立了高速龙门式加工中心的模态分析有限元模型。通过对该模型模态分析计算,并展开模态实验,分别得到了前四阶固有频率和相应的振型。计算结果与模态实验结果相比较,检验了有限元模态分析与实验模态分析两种方法。     

平台罗经方位环结构实验模态参数识别

平台罗经是惯性导航系统中的一种精密复杂的导航仪器,平台罗经的核心部件方位环的动态特性直接决定着惯性仪表的工作精度和可靠性,模态分析是研究机械系统动态特性的主要方法之一。在概述了实验模态分析理论的基础上,建立了某型号平台方位环结构的实验模型,对方位环进行了实验模态分析。通过对实验结果与有限元计算结果比较,验证了有限元计算结果较为准确。     

模态截断问题浅析

本文分析了非完整模态集振型叠加法应用于系统自由振动、受迫振动和冲击响应计算及实验模态分析中时的条件,有助于正确认识和应用模态截断的概念和方法。     

国外设计

强度高重量轻的结构设计本文从正确运用加强肋角度论证了如何实现强度高重量轻的结构设计。译文16页郭飙译自:“M ACHI NE DESI GN”JAN.7.1988 机床结构的实验综合模态分析本文借助动态数据系统方法提出了机床结构实验综合模态分析的详细程序。多轴进给传动随动装置的最佳仿形控制本文讨论正文偶合差动装置的计算特别针对收进多     

运用Levy法进行模态参数识别的一种程序

本文在简述识别结构系统模态参数Levy法的基础上,研制了计算机(FORTRAN语言)程序TFMP。分析讨论了由识别模态数大引起矩阵条件数大,以及识别的传递函数数学模型计算曲线与实验曲线前后端拟合不良等问题。为了避免和改善这些情况,文中提出了有效的压缩系数确定方法和平衡因子的选取方法。经机床主轴结构系统模态参数识别并验证后,表明TFMP程序有效、实用。     

基于有限元法的螺栓连接结构模态参数识别

通过有限元预紧力单元模拟螺栓预紧力的方法计算量较大,不太适合大型螺栓连接结构的工程计算。基于有限元软件MSC./Patran,将螺栓连接结构视为层单元,应用层单元法和多点约束技术对典型的L形螺栓连接结构建立了有限元模型,并完成了模态分析,将模态计算结果与完全刚性连接的一体化简化模型的模态分析结果及实际结构的模态实验结果进行了比较。研究表明,该方法的计算结果与实验结果较一致,且计算量小,为有预紧力作用下螺栓连接结构的有限元计算提供了准确可靠的计算方法。     

ATV车体振动特性分析及改进

采用UG软件对某ATV车体进行几何建模,利用Hypermesh软件建立其有限元模型,并进行自由模态的计算机仿真分析,利用LMS实验模态分析系统对该车架进行实验模态分析,验证了有限元模型的有效性。根据计算和实验模态结果,分析车体振动特性,发现发动机激励频率与车体频率同步时,会引起车体共振。利用改变车架结构尺寸使其避开发动机的工作频率的方法来避免共振,为改善整车振动舒适性提供了有效方法。     

往复式冰箱压缩机吸气阀片模态参数测量及分析

以某型号往复式冰箱压缩机吸气阀片为研究对象,构建了模态实验系统,以声作为激励源,使用激光测振仪测量吸气阀片上各点的振动,完成了吸气阀片实验模态的测量,应用有限元软件分析计算了吸气阀片的理论模态,实验测量结果与计算结果基本一致。本文解决了轻薄结构吸气阀片模态参数的测量难题,可为压缩机吸气阀片机械动态特性设计提供实验依据。     

大型空间柔性桁架结构模态实验研究

提出杆系结构的内力脉冲激振法,克服了宽带随机激振法能量分散不易激起各阶模态以及正弦激励慢的缺点,并用半正弦冲击波形完成了大型空间柔性桁架结构的模态实验,得到了系统的固有频率和模态振型。实验结果与理论计算结果非常吻合,验证了理论计算方法的正确性。实验结果表明采用内力脉冲激振的方法能够有效地激起结构的固有频率。实验所得振动参数可为下一步空间柔性桁架结构振动主动控制提供直接依据。     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.     

ZH1105WG型单缸柴油机缸体动态特性分析

缸体是柴油机的主体结构，掌握其动态特性对于了解整机的特性非常重要。本文用谱均衡瞬态随机激励技术对ＺＨ１１０５ＷＧ型单缸柴油机缸体进行了实验模态测试，获得了缸体的模态参数，同时运用有限元方法对该柴油机缸体进行了动态特性计算，计算结果和试验分析结果相符性很好，从而为缸体进行结构修改提供了可靠的依据。     

模态方法下的悬臂梁/类悬臂梁弹性构件的动力学建模

针对扁簧式起落架这一类悬臂梁弹性结构的弹性变形,提出了一种克服传统模态方法计算精度受限的模态旋转方法。首先,基于有限元理论中的小变形运动学分析推导出变形中旋转部分的表述方法。然后,总结了传统线性模态理论,提出了一种将旋转变形引入到模态坐标下动力学方程的方法,从而在结构动力学分析中引入旋转变形的影响,使模态方法适用于旋转变形较大的情况。最后,进行了扁簧式起落架静力学仿真及实验的对比验证。结果显示:在设计载荷100kg范围内,两种模态方法都能保证5%以内的计算精度;但在极限载荷180kg情况下,线性模态方法产生了超过35%的计算误差,而模态旋转方法仍能够保证10%以内的计算精度。仿真过程中两种模态方法的计算步长均为1ms。结果表明:与传统的模态方法相比,提出的模态旋转方法在相对旋转变形较大的情况下有更高的计算精度,同时保留了传统模态方法计算效率高的优点。     

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。     

基于应变模态的模态应变能损伤识别方法

传统模态应变能计算需要完备模态振型信息,而模态振型信息中存在转角自由度难以准确获取的问题,为解决该问题,开展基于应变模态的模态应变能损伤识别研究,实现了结构损伤的定量识别。首先,通过基于应变与位移之间的联系,推导出应变模态与位移模态之间的转换矩阵;其次,利用应变模态代替位移模态计算单元模态应变能,建立基于灵敏度分析的损伤识别方程组;最后,根据奇异值截断法求解该方程组识别结构损伤。以一两端固支梁结构为对象,开展数值仿真和实验研究。结果表明,该方法可以有效识别出结构的损伤位置和损伤程度,相对于基于振型扩充的模态应变能损伤识别方法,具有更好精度和抗噪性能。     

剪式可展机构的结构动力学建模及实验研究

剪式可展机构构件数目多、结构复杂,为了使其展收动作可靠、快速准确,需要对可展机构的结构动力学特性进行研究。首先将剪式单元作为子结构,运用有限元方法,建立了剪式可展机构的结构动力学模型,完成了模态计算、仿真分析,得到其固有频率与振型。然后,构建了可展机构的模态特性实验平台,设计了实验方案,完成了剪式可展机构的结构动力学性能辨识与分析。实验结果和理论计算结果能够较好地吻合,证明了有限元分析的有效性及实验方案的可行性。     

AGS结构的损伤定位仿真

为了检测先进复合材料格栅结构(AG S)的损伤所在位置,提出了通过计算结构在损伤前、后模态曲率差的方法,来进行计算和分析。建立了格栅结构在有约束条件下的有限元模型,通过AN SY S中的模态分析得到模态振型位移值,计算了结构损伤前、后的模态曲率差,通过这一指标对结构的损伤进行辨识,并分析了采用多阶模态的计算效果。结果表明,通过第1阶模态振型模态曲率差的计算,可对单损伤状况做出有效的检测;对于多损伤工况,需使用前3阶模态的曲率差进行分析,才能有效检测损伤的位置。