压缩机机体声辐射与噪声预测

随着压缩杌技术水平的不断发展和性能指标的不断强化,压缩机的振动与噪声问题已经成为压缩机行业重要的研究课题.基于结构声辐射边界元理论,建立了压缩机机体声边界元模型,将有限元法和边界元法有机地结合起来,对机体辐射声场进行模拟计算分析,获得机体场点声压、声强、辐射声功率,以及辐射效率等声辐射特性参数,为机体的结构声学优化奠定了基础.     

齿轮有限元精确建模中边界界定的研究

根据齿轮啮合原理和Ansys———APDL建模技术,创建了轮齿的精确齿形有限元模型。基于数据分析结论,指出了“扩大”原始边界分析法在齿轮有限元精确建模中的局限性,进而提出了将由齿轮整体分析得到的边界位移作为“位移补偿”约束加到“缩小”模型的相应边界,以用于齿根应力和轮齿变形精细分析中。同时提出了基于齿根危险截面峰值应力等效原理的边界界定的“有效边界”法。将上述建模技术应用于轮齿强度有限元分析中,并将计算结果与相关标准和试验结论进行了对照,证明了上述建模技术的科学性。     

近场结构声辐射模态分析

为减小由瑞利积分计算结构声辐射功率的复杂性及结构振动模态声辐射耦合对辐射效率的影响,提出以有限离散思想为基础的结构近场声辐射模态分析方法,该方法对结构辐射表面进行离散化,利用叠加原理建立近场声辐射模态模型和辐射声功率的计算公式。以简支板为例,利用有限元和边界元法对近场结构声辐射进行仿真分析,计算了结构声辐射模态,辐射效率,声功率及场点声压等声场特性参数,并讨论了不同力作用位置对结构声辐射的影响,得到了简支板结构在简谐激励力作用下的近场声辐射特性。该分析对复杂结构声的近场声辐射仿真计算和主动控制有重要指导意义。     

基于SYSNOISE管道声辐射仿真分析及研究

利用有限元分析软件ANSYS,对某企业输气管道系统振动剧烈、噪声污染严重等问题进行了模拟仿真分析.通过建立管道网格模型,并进行谐响应分析,获取了管道表面速度边界条件,然后由边界元方法计算得到了管道的声辐射,为管道降噪改造提供了理论依据.计算分析结果表明,本文所建立的振动和声辐射模型及算法有效,有助于该类问题的解决.     

基于神经网络和分解技术的叶片强度可靠性设计及敏感性分析

考虑随机因素的影响对叶片进行可靠性设计和敏感性分析是叶片高可靠性工作的要求．当叶片结构响应为随机变量隐性函数时,无法采用常规可靠性设计方法求解随机设计参数．以某实验台汽轮机等直叶片为研究对象,提出了基于有限元、神经网络和分解技术的可靠性设计方法,将有限元和神经网络相结合,成功构造出功能函数与随机输入变量之间的近似解析表达式;运用分解技术,将求解随机设计变量的全局优化问题分解为简单的主问题和子问题,通过子问题直接调用标准优化工具箱得到可靠性指标并运用分解迭代技术对主问题求解从而得到随机设计参数．此外,该方法不需额外计算就可得到目标可靠性指标对各随机变量的敏感性,从而定量地判断出输入变量（变量的均值或变异系数）对可靠性指标的影响程度．该方法成功解决了叶片结构响应为随机变量隐性函数时的可靠性设计问题,数学描述简单并可直接应用标准优化程序,降低了工程难度,具有较好的应用价值．     

封闭空间声学特性的有限元分析及CAD技术应用研究

本文还设计出风室频率分析ＣＡＤ软件,实现了有限元数据文件的自动生成,风室频率仿真计算等功能。实验数据和理论计算值吻合得很好,说明了三维气体有限元和风室频率分析ＣＡＤ软件的有效性。     

基于灵敏度分析的某农用车车架的动力修改

首先探讨了基于动力特性灵敏度分析的动力修改技术。建立了某农用车车架的参数化有限元模型，并对车架进行灵敏度分析，在分析结果的指导下，进行了车架的动力修改，取得了良好的效果，为农用车改型设计及推出新产品提供了思路和设计依据，为在工程实践中应用结构动力修改和结构优化设计理论作了有益的尝试。     

整机结构动力学特性边界元法解析

研究了考虑结合部特性的机床结构动力学特性的系统建模解析方法。将整机结构用梁元件、弹簧元件和集中质量元件来等效,并将结合部特性引入到整机模型中,基于边界元法建立了整机结构的动力学方程,快速地求得了整机结构相应的动力学特性。数值算例与实验结果表明,上述方法不但节约了计算量,而且具有很高的精度,可有效地解决各种复杂系统结构的动力学建模解析问题。上述方法对于提高机床结构的理论计算和设计水平具有十分重要的意义。     

基于灵敏度分析的静电传感器优化设计

对用于金属接触损伤监测的静电传感器进行了优化设计研究.利用高斯定律建立了传感器静电感应的解析模型,利用有限元分析方法获得了静电传感器的灵敏度空间分布规律.并在此基础上.,针对不同的设计参数进行了有限元仿真分析,得出设计参数(感应面半径、屏蔽罩厚度、屏蔽罩内径、绝缘体介电常数、感应面内缩长度)对灵敏度空间分布的影响,并在试验台上验证了不同设计参数对接触损伤静电信号的影响,为传感器优化设计提供了依据.     

摩托车整车振动性能匹配优化设计技术的研究

以整车有限元模型为基础,以降低整车振动为目标,基于MSC/NASTRAN,建立了摩托车整车结构优化的数学模型;针对整车振动性能的匹配,开发了辅助优化设计软件,进行了动力学灵敏度分析和优化设计。通过改变摩托车车架的板厚、管厚、管径,前后减震器的弹性系数、阻尼系数,悬挂系统的弹性系数等设计变量,在满足强度、刚度和其他要求的前提下,达到了性能匹配效果,实验验证了该优化算法和模型的可靠性。     

局部多孔质气浮轴承的有限元方程收敛算法研究

有限元法在气浮轴承的特性研究中已经得到了广泛的应用，而比例分割法是解决有限元方程收敛的有效方法。针对局部多孔质气浮轴承重新推导了比例分割法，得到了新的比例分割因子。在分析此方法可能导致的方程非收敛情况的基础上，改进了比例分割法，从而使有限元方程可以在整个工作间隙内得到有效的收敛解。试验证明，当采用所提出的“混合比例分割法”时，能同时获得快的收敛速度和良好的一致收敛性。     

基于FEM的自动变速箱波形弹簧特性研究

波形弹簧是汽车自动变速箱离合器、制动器用的关键元件之一。波形弹簧载荷与变形之间的特性关系是弹簧设计时较为关心的问题。笔者通过公式法、FEM计算了波形弹簧的特性曲线,实验数据证明FEM的结果比公式计算的结果更加准确。同时也讨论了弹簧的耐久寿命。因此,FEM在波形弹簧的设计研究中具有实际意义而且是有效的。     

基于灵敏度分析的白车身结构轻量化设计

建立了白车身有限元模型,并用模态实验验证了模型的正确性,利用有限元法分析了该模型一阶扭转模态频率灵敏度和车身质量灵敏度,选取相对灵敏度绝对值较大的车身板件作为轻量化设计变量,以白车身质量为优化目标、一阶扭转模态频率为状态变量进行优化,优化后白车身质量降低10.5kg.     

微型客车车身静态灵敏度分析及优化

通过HyperMesh软件建立了某微型客车车身的有限元分析模型,并验证了有限元模型的正确性。进行了车身弯曲刚度和扭转刚度对板件厚度的灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选择优化设计变量,以车身质量为目标函数,以车身弯曲刚度和扭转刚度为状态变量,对车身进行结构优化。     

阁楼式货架有限元分析计算模型的研究

随着我国物流仓储设施的快速发展,多层阁楼式货架在各类仓库中得到了广泛应用.本文系统分析了阁楼式货架的结构特点和力学特点,对阁楼式货架有限元分析的网格结构模型和荷载模型进行了深入的探讨,提出了阁楼式货架有限元分析的计算模型和典型工况下的荷载组合,并应用该模型化方法进行实例分析与结果比较,效果很好.     

机床噪声源的研究

在有多个噪声源的情况下,通过推导声压级分贝值的运算公式,得出了判定主噪声源的有效方法。     

铁路客车车轮振动与声辐射特性分析

车轮是铁路客车上重要的声辐射部件。客车运行时,轮轨表面粗糙度使车轮产生振动及辐射噪声。利用有限元软件ABAQUS建立车轮的有限元模型,并计算0~10000 Hz内车轮的固有模态及振型。在车轮名义接触点施加单位力,采用模态叠加法,对车轮的频率响应函数进行分析。将车轮的频率响应作为边界条件,利用直接边界元法对其进行声辐射特性分析。     

基于有限元法的柱塞泵曲轴疲劳强度分析

该文基于有限元分析方法,将曲轴划分为89个形状规则的组成部分,创建了72个用于施加连杆力载荷的工作坐标。在设计工况(柱塞推力6500kg)下,对曲轴按照每隔15°一个角度工况,共24个不同角度上的工作载荷情况进行静力有限元分析,共得到24种工况的应力场及应力强度。对曲柄销与曲柄过渡的圆角面进行了详细的疲劳强度分析,并对安全系数最小节点的应力值变化规律进行了描述。     

A comparative study of implicit and explicit FEM for the wrinkling prediction in the hydroforming process

The recent application of tube hydroforming in the automotive industry demands finite element analysis, since it is rapidly being used as an effective tool for the evaluation and optimisation of the design of hydroforming dies and processes. In this paper, attention is paid to the comparison of an implicit and an explicit FEM widely used for the hydroforming process. The influences of time scaling and mass scaling, which have been commonly used in order to save computational time in the explicit method, are especially investigated. The comparisons focus on the predictability of wrinkling and stress with various scaling factors in the explicit method. Through verifications with experimental results, a useful guideline in determining the scaling factors is proposed.     

基于有限元法和HAM法的转向系统优化

针对某款国产微车转向盘怠速抖动问题,在应用有限元技术进行分析找出主要原因后,首先基于转向系统的模态振型和相关工程经验通过修改相关结构来提高系统的一阶模态,然后利用基于混合近似模型的自适应全局最优化方法(HAM法)在系统总质量基本不增加的前提下优化部件的厚度,进一步提高整体的一阶模态。通过有限元仿真和试验验证,转向盘怠速抖动问题得到了改善。研究结果表明,优化设计中有效结合有限元法和HAM法具有较好的工程应用前景。