考虑瞬态压力波效应的高速列车车门模态试验分析

讨论高速列车会车瞬态压力波与车门模态的关系。介绍模态试验的基本理论。采用锤击脉冲激励获得单个车门的基本模态。采用正弦扫频激励获得车门 - 框架系统的衍生模态。将车门基本模态和衍生模态相结合,可了解车门弯曲和扭曲的频率与振型。通过采取措施改善车门模态参数,将减缓高速列车会车瞬态压力波的效应。     

配重式顶堆侧取堆取料机结构分析

本文针对目前国内应用比较广泛的配重式顶堆侧取堆取料机这种机型,阐述了设备的结构及工作原理方面。并根据设备实际受载荷情况,对金属结构的刚度、强度进行计算校核。模态分析得出了结构的前十阶模态振型和固有频率,结合对外部激励频率的分析,验算得出外部激励不会造成设备的共振。     

150吨铸造起重机主梁动力学特性分析

本文来源于某炼钢厂改造项目,对改造后铸造起重机主梁进行模态分析,计算改造后主梁结构的固有频率和相应振型,提取了前六阶固有频率,并对结果进行了分析,得出起重机主梁在受外界激励作用时各阶危险频率下的变形情况。当外部激扰的频率接近各阶危险频率值时,起重机主梁结构可能发生共振或产生较大振幅,对主梁动态刚度进行校核,满足动态特性要求,对起重机的安全稳定运行及提高操作者的舒适性有重要意义。     

基于刚柔耦合的重型汽车前组合灯振动控制

为解决某重型汽车前组合灯在发动机怠速时振幅过大的实际问题,建立前组合灯支架的有限元模型,通过模态分析发现其1阶振型与实车振型相似,1阶模态频率与发动机怠速时的激励频率相近。建立振动系统的刚柔耦合动力学模型,仿真结果验证在发动机怠速时的激励频率输入下振动系统在开始阶段发生近似拍振现象,而且1阶模态参与因子在系统振动中的贡献率最大。根据模态分析理论设计前组合灯辅助支架,使系统基频避开发动机怠速和常用转速时的激振频率,经过再次仿真分析和实车试验验证,系统振幅控制在合理的范围内。     

基于PolyMAX的声固耦合模态试验研究

白车身的结构模态频率和模态振型反映了汽车车身结构的固有特性,对车内噪声有重要影响。车内空腔跟车身结构一样,同样拥有模态频率和模态振型。采用LMS数据采集系统对某国产SUV进行车内空腔声学模态试验。首先基于传声器阵列的方法获取响应点的信号,然后利用PolyMAX方法提取声学模态频率及振型。将声学模态频率与白车身结构模态频率进行对比分析,结果表明：车内空腔的第一、二阶声学模态分别跟白车身的第四、十阶结构模态有很强的耦合。最后通过实车测试验证了声固耦合共振时低频轰鸣的存在。可以在关键部件增加板厚、顶盖和地板附加阻尼层、顶盖加加强筋等方式改变车身结构的局部模态来破坏车身结构模态和声腔模态的强耦合状态,降低车内的低频轰鸣声     

扭力梁式后悬架模态与疲劳实验研究

扭力梁式后悬架是汽车行驶系统中重要的承重构件,在不同的行驶工况下,会受到不同幅值和不同频率的激励。在激励频率和扭力梁式后悬架固有频率接近或相同时,会产生共振,进而发生疲劳断裂。通过对扭力梁式后悬架进行模态实验,获得该结构的固有频率和模态振型。对同一型号的扭力梁式后悬架进行弯曲、扭转疲劳实验,得到其疲劳破坏的具体形式。对产生破坏的扭力梁式后悬架进行模态实验,对未损坏和损坏的扭力梁式后悬架各自的固有频率和模态振型进行对比分析,发现产生疲劳破损的扭力梁式后悬架在某一阶频率下的模态振型有较大变化,结构的固有频率值和固有频率分布的变化并不很大。     

蔬菜纸面膜成型机滚切装置机架模态分析

目的研究滚切成型装置机架的动态特性,为分析和评价蔬菜纸面膜成型机的工作性能提供理论依据。方法通过Unigraphics NX建立滚切成型装置机架的实体模型,然后导入Ansys Workbench进行模态分析,提取并分析前6阶固有频率与振型变化。结果滚切装置机架的最小固有频率为334.74 Hz,机架最大变形发生在第4阶振型右支撑板前梁的中间部分。结论滚切成型装置机架的激振频率远小于最小固有频率,不会产生共振与严重噪声。     

敷设粘弹性材料的溜槽的试验模态分析

针对传统溜槽振动和噪声非常大的情况,设计了内部自由敷设粘弹性阻尼层的溜槽。文中应用了锤击激励法和LMS test. Lab振动测试系统对内部敷设粘弹性阻尼层的溜槽进行了模态试验,得到了前6阶固有频率、阻尼和振型,经过模态置信准则检验,所测试验模态参数真实有效。通过对试验结果的分析发现溜槽出口处的振动为扭转振动和弯曲振动的叠加,加工时应该加强出口处的强度以减小局部振动。研究结果为敷设粘弹性阻尼层的溜槽的优化设计提供了参考。     

中低速磁浮轨道-桥梁系统竖向振动传递特性研究

中低速磁浮交通作为一种新兴的交通方式,其轨道结构形式与传统轮轨交通的轨道有较大的区别。为了研究中低速磁浮交通线路中轨道-桥梁系统竖向振动特性,基于某中低速磁浮试验线,以20 m预应力混凝土简支梁为研究对象,建立轨道-桥梁系统竖向振动传递有限元模型并进行振动传递特性分析,随后探讨了激励位置,扣件竖向刚度,轨枕间距对系统竖向振动传递特性的影响。研究表明:系统的位移导纳存在两个峰值,频率分别对应为系统的整体一阶竖弯和F轨的局部一阶竖弯;随着考察点与荷载激励点距离的增大,在F轨局部一阶竖弯频率之后,F轨的位移导纳幅值变化不显著;激励位于扣件处时,在100～200 Hz F轨的位移导纳振动幅值要大于激励位于非扣件处时;扣件刚度和轨枕间距均会影响轨道结构的局部刚度,从而影响F轨的局部一阶竖弯频率值和在此频率点处的F轨位移导纳幅值;F轨的局部变形较明显,建议在后续的时域磁浮车桥耦合振动模型中应考虑F轨的影响。     

600KN超大推力电磁振动试验台动圈结构的模态分析与优化

本文以600KN超大推力电磁振动试验台的动圈结构为研究对象,采用有限元分析方法计算其振型及模态频率,尤其关注其一阶轴向模态并以之为指标进行结构优化。根据动圈实际工况,建立了加筋动圈模型并定义了动圈的支承约束刚度,完成了动圈结构的模态分析。本文定义了有效质量权重(Efficient Mass Percentage, EMP)概念,并用于提取一阶轴向共振频率,结果通过实验验证。最终利用动圈缩减模型消除模态分析过程中出现的对称模态和局部模态。通过各结构参数对一阶轴向共振频率的灵敏度分析,找到了影响频率提高的关键部分。通过优化,动圈结构的一阶轴向共振频率有显著提升。     

基于振型转换的螺栓连接梁非线性振动研究

以一端固支一端带螺栓连接的梁为对象,采用Iwan模型对螺栓连接的非线性力学特性——迟滞非线性进行建模,基于振型转换的思想,利用相对振型转换法处理了迟滞边界条件引起的非线性振型之间的转换,研究了螺栓连接非线性对梁受迫振动响应的影响。通过梁端点的幅频响应图,讨论了振型之间的耦合、Jenkin's单元的个数、激励力幅值、模态阻尼及螺栓连接刚度对梁端点响应的影响。结果表明,新方法在处理带迟滞非线性边界的连续体振动问题时,具有良好的收敛性;迟滞非线性对系统响应影响有限,在指定的扫频区间仅表现出单周期运动,以及弱频率漂移现象;带迟滞非线性边界条件梁的各参数中,频率漂移的程度对螺栓刚度的大小较敏感。     

地铁线路轨道中高频动态特性研究

地铁线路轨道中高频动态特性对轮轨振动噪声和钢轨短波长波磨的产生有重要作用。建立地铁整体道床轨道的三维实体有限元模型,结合现场力锤敲击法测试结果,计算分析地铁轨道的中高频动态特性,分析扣件刚度、轮对载荷对轨道中高频动态特性的影响。研究结果表明:普通扣件(垂向静态刚度约40 k N/mm)-整体轨道结构在150 Hz以下低频模态表现为轨道板和钢轨整体的垂向弯曲振动,在150 Hz~1 500 Hz中高频模态表现为钢轨相对于轨道板的弯曲振动、轨道板单独的弯曲振动和钢轨局部的扭转振动;扣件垂向刚度在10 k N/mm~40 k N/mm范围内变化对频率在750 Hz以下钢轨垂向动态特性有影响,对钢轨750 Hz以上的中高频模态振型影响不明显;轮对模态在1 500 Hz以下主要表现为弯曲和扭转振动,其对轨道的低频模态振型(钢轨和轨道板整体垂向弯曲振动)影响不明显,对轨道部分中高频模态(钢轨的垂向弯曲振动)影响明显。在400 Hz~1 100 Hz频率范围内,考虑轮对影响的轨道垂向模态频率增大,增大范围为10 Hz~56 Hz。     

摩擦系数对螺栓联接机匣模态频率的影响研究

为研究摩擦系数变化对螺栓联接机匣模态频率的影响,首先,从理论上建立摩擦系数变化时螺栓联接结构的模态方程;然后,建立较为精细的机匣有限元模型,进行不同摩擦系数下的机匣模态分析,研究发现随着摩擦系数的增大,机匣各阶固有频率总体上有所增大;最后,采用单变量法重点研究摩擦系数变化对各阶模态频率影响程度。研究表明,摩擦系数对各阶固有频率的影响程度各不相同。对于某一阶模态频率,若由摩擦系数变化引起的扰动刚度主要增加参与其模态参数的有效刚度,则摩擦系数对该阶模态频率影响较大;若扰动刚度主要增加其非有效刚度,则摩擦系数对该阶模态参数影响较小。结合振型图发现,对于扭转振型对应的模态频率,其受摩擦系数的影响较大,其他振型对应的模态频率受摩擦系数的影响较小。     

倒装键合机支撑板模态参数提取与实验验证

采用ANSYS有限元仿真计算与LMS Test.Lab锤击实验相结合的方法研究支撑板的模态特性。仿真分析得到支撑板的前6阶固有频率和振型,并通过实验验证仿真结果的准确性。将理论计算与试验的结果进行对比分析,得出支撑板的一阶固有频率为400Hz,高于支撑板上安装的伺服电机的工作频率以及周围环境的激振频率,因此不会产生共振现象,为防止共振、改善整机质量性能及结构优化提供参考依据。     

利用模态参数进行弹性薄板的损伤识别

以一四边简支矩形弹性薄板为研究对象，通过数值计算得到板损伤前后的多阶模态，进而利用板损伤前后的位移振型比及柔度差来进行板的损伤识别研究。结果表明一阶振型比及柔度差均可用于结构损伤的检测与定位，并能大致判断损伤的程度。其中又以一阶位移振型比的精度为优。     

基于OMA试验模态参数的砌体结构有限元建模及修正

依托重庆新红岩隧道工程,选典型2层砌体结构进行隧道施工爆破振动激励的OMA试验,采用等效体积单元法建立能准确反映砌体结构真实动力特性的有限元模型;探讨砌体用不同材料模型所得分析频率与实测频率误差及二者振型相关性;据OMA试验模态参数,基于砌体与混凝土材料参数的结构固有频率灵敏度分析,选择合适的修正参数进行有限元模型修正研究。结果表明,二层砌体结构前4阶固有频率位于9~25 Hz;较用各向同性模型而言,砌体采用各向异性模型时计算所得前4阶频率与实测频率值更接近,振型相关性更好;修正有限元模型中材料密度、弹性模量、剪切模量后频率与实测频率间误差明显减小,结构模型动力特性更符合实际,正交各向异性材料模型修正最准确。     

主动杆系结构的模态性质分析

对主动杆系结构进行模态分析,指出主动杆系结构有左右模态振型之分,不同阶的左右模态振型关于结构系统加权正交;解释了左右模态振型不同的物理意义:右模态振型是主动结构系统真正意义上的振型;而左模态振型是主动结构系统的转置系统振型,它是外界因素对主动结构系统的影响程度,表征的是外界因素的模态分量。主动结构的模态是检验结构性能的主要指标,也是结构设计的目标函数,所以对主动杆系结构模态的分析研究有着很重要的理论和现实意义。最后,用数值算例进一步说明主动杆系结构的模态性质。     

主动杆系结构的模态性质分析

本文对主动杆系结构进行了模态分析,指出了主动杆系结构有左右模态振型之分,不同阶的左右模态振型关于结构系统加权正交;解释了左右模态振型不同的物理意义：右模态振型是主动结构系统真正意义上的振型;而左模态振型是主动结构系统的转置系统振型,它是外界因素对主动结构系统的影响程度,表征的是外界因素的模态分量。主动结构的模态是检验结构性能的主要指标,也是结构设计的目标函数,所以对主动杆系结构模态的分析研究有着很重要的理论和现实意义。最后,用数值算例进一步说明主动杆系结构的模态性质。     

基于改进L-P小波的时变模态参数识别方法

研究了基于改进Littlewood-Paley(L-P)小波变换的结构时变模态参数识别方法.用改进的L-P小波对结构动力响应信号进行小波变换,由能量较大的频带所对应的尺度识别结构基本频率及其随时间的变化情况;由某时刻各自由度响应在各阶频率对应尺度上的小波系数的比值识别结构的各阶振型.针对剪切型框架结构,利用识别的频率变化判断结构是否发生损伤以及损伤发生的时间,通过识别损伤前后的一阶振型斜率变化判断损伤发生的位置.该方法不需要激励信息,且有较好的抗噪声能力.     

汽轮发电机基础中间平台减振研究

针对汽轮发电机基础中间平台的减振问题,采用单点激励多点响应的模态试验法,对普通混凝土板与新型材料约束阻尼混凝土板进行相同条件下的振动对比试验,得出两块板的模态阻尼比,结果表明,约束阻尼混凝土板的阻尼效果在不同频率、不同振型下是不同的.在40-100Hz范围内有较好的减振、吸能作用;对于整体平移振动不起作用,而对于扭曲振动效果最好.因此,如果汽机基础中间平台在40-100Hz范围内有扭曲的振型时,约束阻尼混凝土板将会很好地降低其振动.