某载货车储气筒支架振动分析及其优化设计

针对某载货车储气筒支架的开裂问题,首先基于储气筒总成有限元模型对其进行模态分析,分析结果表明其前两阶固有频率与发动机激励频率重合,会产生共振,不满足动态特性要求.再采集车架端的激励信号,对其进行频率响应分析,分析结果表明其应力水平超过材料屈服,并且危险点与开裂区域相符,不满足强度性能要求.再采用邻域培植多目标遗传算法对储气筒支架的结构参数进行优化设计,优化之后其低阶频率大于外界激励频率,其应力值减小了 40.3％,满足振动性能要求.最后对其进行整车道路试验与测试,测试结果表明其应力测试值与仿真值的精确度为98.4％,优化后储气筒的振幅减小了 36.8％,优化效果显著,并且解决了某载货车储气筒支架的开裂问题.     

某前保险杠过渡支架振动开裂分析与优化

为了解决某前保险杠过渡支架的开裂问题,首先基于建立前保险杠总成有限元模型,对其进行振动特性分析,并且进行模态测试对标,分析结果表明其不会发生共振。然后采集纵梁前端在坏路的激励载荷,测试结果表明该前保险杠总成的第一阶模态频率与搓板路的激励频率相同,从而引起偶合共振。再对该前保险杠总成进行振动疲劳分析,分析结果表明其最低寿命低于实际工程设目标值,并且其危险点与开裂区域一致。再采用Isight集成平台对过渡支架进行多学科多目标优化分析,分析结果表明该过渡支架能够满足振动特性和疲劳性能设计要求。最后对其优化方案进行路试验证分析,分析结果表明优化之后过渡支架的振动幅值下降了32.1%,并且顺利通过了道路耐久试验。     

某轻卡制动阀支架失效分析及其优化设计

针对某轻卡制动阀支架失效问题,首先采集车架横梁两端的搓板路激励载荷对该制动阀支架进行模态频响计算,分析结果表明该制动阀支架的最大应力大于材料许用值,其最大应力位置与失效位置一致;然后基于功率谱载荷对其进行随机振动疲劳分析,分析结果表明该制动阀支架的疲劳寿命不满足疲劳性能要求,其与振动强度分析薄弱位置和失效位置相吻合;再通过集成优化平台对制动阀支架进行结构优化,优化之后制动阀支架的最大应力值和疲劳寿命值均符合性能要求值,其疲劳、强度性能显著提升,支架总重量也降低了,达到了轻量化的要求;最后对制动阀支架的优化方案进行道路可靠性验证,试验结果表明该制动阀支架的振动加速度明显减小,并且没有发生失效,科学地解决了该制动阀支架的失效问题。     

某ABS阀支架振动疲劳分析及其优化设计

为了解决某ABS阀支架断裂失效问题,首先基于有限元方法对其进行模态分析,分析结果表明其前两阶固有模态频率与发动机的激励频率相一致,将产生共振,不满足模态性能要求。然后采集横梁左、右端的载荷谱,将其转换为功率谱密度载荷,并通过单位激励的频率响应分析,建立单位激励与应力之间的传递函数,以此对其进行振动疲劳分析,分析结果表明该支架的疲劳循环次数低于目标值,不满足疲劳性能要求,并且其危险点与断裂位置相同。再采用霍克-吉维斯直接搜索算法对该支架进行参数优化,并新增一条加强筋,得到最终对优化方案。优化之后该支架的第一阶频率能够避开发动机激励频率,其疲劳循环次数高于目标值,其重量也降低了16%,能够同时满足模态性能、疲劳性能和轻量化的要求。最后对优化方案进行道路验证和测试,测试结果表明该支架的振动激励降低了39.3%,优化效果比较明显,并且没有出现开裂现象。     

某轻型载货车转向液壶支架断裂分析及其优化

针对某轻型载货车转向夜壶支架的断裂问题,首先建立其离散化模型,对其进行模态性能分析,分析结果表明其第一阶模态频率接近于发动机激励频率,从而引起共振,产生疲劳断裂风险。然后采集纵梁端的时域信号,并将其转换成频域信号,以此对其进行频率响应分析,分析结果表明其最大应力超过材料屈服强度,安全系数偏低,其应力集中点与失效位置相同。再基于功率谱密度函数对其进行振动疲劳分析,分析结果表明其疲劳寿命低于设计要求值,其薄弱点与断裂位置相符。再基于多学科多目标平台对其结构参数进行优化分析,分析结果表明其第一阶固有频率提高了18.9%,其最大应力降低了38.1%,其疲劳寿命提升了2.1倍,其总重量减轻了18.2%。在满足各项性能要求的同时,其轻量化效果也比较明显。最后对其优化方案进行实车验证,验证结果表明优化之后其振动加速度降低了46.5%,支架成功通过了整车路试验证。     

基于高频振动的天线梁疲劳研究

针对地铁线路运营过程中频繁出现的天线梁疲劳失效问题开展动应力和振动加速度测试研究。根据动应力测试数据,分析天线梁薄弱处的疲劳寿命,对天线梁进行PolyMAX法模态识别找出其低阶固有频率以及振动频谱分析找出其振动特性传递规律。分析结果表明:天线梁ATP吊座与主管连接的焊缝处发生共振而出现高应力循环,其应力水平和作用频率远高于设计水平,在运营中极易发生疲劳失效。同时基于工程应用方案,对天线梁应力集中部位增加加强筋进行结构优化,测试结果表明,加强筋增加了结构强度、有效减小了动应力的幅值,但没有避开共振。最后基于试验数据和仿真结合,提出了减轻质量提高固有频率以及动力吸振装置来降低振动。结合实际振动环境,要求天线梁的设计应该有效的避开工作模态,而不是仅仅优化局部强度,为动态结构的设计提供新思路。     

发动机ECU支架振动疲劳分析及其优化设计

为了解决某发动机ECU支架开裂失效问题,首先采集ECU与车架端的实车加速度,并且将其时域信号转换为频域信号。然后基于有限元方法建立ECU支架分析模型,对其进行频率响应分析,分析结果表明其最大应力值超过其材料屈服强度。再基于Miner线性累积损伤理论和功率谱密度函数对其进行振动疲劳分析,分析结果表明其最小寿命为低于设计要求值,与实际失效位置相吻合。最后基于Isight集成优化平台并且采用多岛遗传算法对ECU支架进行优化设计,得到了其最佳的设计参数,优化之后其最大应力值和疲劳寿命均能够满足设计要求,并且其优化方案通过了路试验证,成功解决了该故障问题。     

发电机支架振动疲劳分析及其优化设计

为了解决某发电机支架断裂问题,首先测试发动机端的时域-加速度曲线,将其转换为频域-加速度曲线并且作为振动激励,对发电机支架进行频率响应分析,分析结果表明其最大应力超过其材料屈服。然后基于功率普密度函数对其进行疲劳寿命预测,分析结果表明其寿命小于目标值,并且与强度分析薄弱区域和实际断裂位置一致。再基于广义下降梯度算法对发电机支架进行结构参数寻优,优化之后发电机支架均可以满足其疲劳强度性能要求。最后对发电机支架的优化方案进行整车路试验证,试验结果表明发电机的振动幅值明显降低,发电机支架未发生断裂,有效地解决了该断裂问题。该分析手段及其优化方法为高频响应支架的故障解决提供了一种科学参考。     

某前桥静动态特性分析及其轻量化设计

为了获取某轻型载货车前桥的静动态特性并验证其可靠性,首先采用有限元方法建立前桥系统离散化模型并进行自由模态分析,分析结果表明其前三阶固有频率均处于外界激励频率范围之外,满足振动特性要求.然后对其典型工况进行静强度分析,分析结果表明其最大应力值均低于材料许用值,符合强度性能要求.再对其进行疲劳寿命预测分析,分析结果表明其最低寿命满足工程要求值.再采用集成平台对前桥结构参数进行多学科多目标优化分析,分析结果表明优化后的静动态特性均符合使用要求,并且成功减重8.25％,轻量化效果显著.最后顺利通过了台架试验验证,试验结果表明其疲劳分析值与试验值的准确度达到了90.3％.     

某轻型载货车尿素箱支架振动特性分析及其优化

为了验证某轻型载货车尿素箱支架的振动特性是否符合工程设计要求,首先建立尿素箱支架有限元模型,对其进行模态性能分析,分析结构表明其前三阶固有频率处于发动机激励频率范围之外,能够满足模态性能要求.然后采集车架纵梁端的时域振动加速度,并且基于功率谱密度对其进行振动疲劳分析,分析结果表明该尿素箱支架的疲劳寿命超过实际工程要求值...     

某火箭发动机振动试验装置结构设计及优化

火箭发动机振动试验装置是在做火箭发动机环境振动试验时,用来连接火箭发动机与振动台体的必需工装.对某火箭发动机振动试验装置进行了结构设计,采用了箱体、托架和包带组合的结构形式,并利用ANSYS有限元分析软件对装置的整体结构进行了强度校核和模态分析.根据有限元分析结果,对主要影响装置整体强度和固有频率的结构进行了优化设计,包括在箱体上布置加强筋、加大托架宽度、加大托架与下包带接触面积等措施.优化后振动装置的强度满足试验要求,且其一阶固有频率高于振动试验最高频率,不会发生共振.     

随机载荷下燃油泵托架疲劳寿命仿真分析

针对一类含橡胶减振垫燃油泵托架出现疲劳断裂的现象,研究利用数值仿真技术预测结构疲劳寿命的方法。应用有限元法和随机振动理论计算结构随机振动响应的各种统计参数,采用Miner累积损伤理论预测疲劳寿命。重点讨论了有限元模型中系统阻尼和橡胶垫刚度等关键参数的确定方法,并利用优化技术实现有限元模型修正的自动化。计算结果表明动态随机激励环境下存在严重的局部应力集中是造成托架损坏的主要原因。仿真结果和随机振动试验结果吻合,证明利用数值仿真技术预测此类产品的疲劳寿命是可行的。     

微小卫星星敏感器支架的优化设计与试验

针对卫星结构中星敏感器支架在随机激励下加速度响应均方根(RMS)值过大的问题,提出了星敏感器支架优化设计方法。简述了星敏感器安装点随机响应的基本理论,对卫星结构进行了模态和加速度响应灵敏度分析。以星敏感器安装点RMS值最小为目标,以基频和体积分数为约束,建立了星敏感器支架随机响应优化模型,并对支架进行了拓扑优化设计。最后,利用MSC.PATRANNASTRAN对优化处理后的支架模型进行了工程分析。结果显示:星敏感器安装点随机响应RMS值降低了20%以上,支架结构轻量化率达到了50%。另外,利用振动试验台对支架进行了振动试验。实验显示:有限元分析结果与试验数据相对误差低于15%,表明设计的支架的性能参数满足设计指标,验证了所采用优化方法的可行性。     

ZS2460直线振动筛筛体动力学分析研究

以ZS2460直线振动筛为对象,通过动力学可视化仿真,模拟筛机实际受力情况,进行强度校核; 确定机械产品零部件的固有动态特性,可获知现有激振频率是否引起系统共振; 确定在给定激励下的响应情况,在机械产品制造之前,获知所设计的产品在给定激励下的响应情况,检验响应是否达到要求,从而使产品在设计阶段就能保证拥有优异的结构性能。     

发动机支架轻量化设计

根据项目要求,对某船用柴油发动机支架进行轻量化设计.首先确定支架轻量化方案,然后运用有限元分析软件,建立发动机支架有限元模型,对支架的模态、静强度、接触面滑移量、疲劳进行分析.计算结果表明,该轻量化支架设计合理,能满足使用要求,支架成功减重40.6％.     

某发动机运输支架仿真分析及优化

针对某型发动机运输支架存在的强度安全问题,提出相应的改进优化方案.利用HyperMesh和ABAQUS有限元软件对运输支架系统结构进行仿真分析,并主要从静强度、滑移量、面压三方面对其进行评估,计算结果表明该优化方案均可满足设计要求.通过对运输支架结构的仿真研究分析,可为支架类部件设计提供一定的参考意义和技术指导,并且有...     

Experimental Investigation and Optimization Design of Multi-Support Pipeline System

The design of aircraft hydraulic pipeline system is limited by many factors,such as the integrity of aviation structure or narrow installation space,so the limited clamp support position should be considered.This paper studied the fre-quency adjustment and dynamic responses reduction of the multi-support pipeline system through experiment and numerical simulation.To avoid the resonance of pipeline system,we proposed two different optimization programs,one was to avoid aero-engine working range,and another was to avoid aircraft hydraulic pump pulsation range.An optimization method was introduced in this paper to obtain the optimal clamp position.The experiments were intro-duced to validate the optimization results,and the theoretical optimization results can agree well with the test.With regard to avoiding the aero-engine vibration frequency,the test results revealed that the first natural frequency was far from the aero-engine vibration frequency.And the dynamic frequency sweep results showed that no resonance occurred on the pipeline in the engine vibration frequency range after optimization.Additionally,with regard to avoiding the pump vibration frequency,the test results revealed that natural frequencies have been adjusted and far from the pump vibration frequency.And the dynamic frequency sweep results showed that pipeline under optimal clamp position cannot lead to resonance.The sensitivity analysis results revealed the changing relationships between different clamp position and natural frequency.This study can provide helpful guidance on the analysis and design of practical aircraft pipeline.     

某传动装置主传动轴断裂原因分析

某特种车辆在试车过程中传动装置主传动轴断裂失效。在传动轴断口宏微观特征观察的基础上 ,综合主传动轴的金相组织、力学性能、硬度以及化学成分等 ,对主传动轴断裂失效的原因进行研究。结果表明 ,两根轴的断裂均是以振动疲劳为主的高、低周复合疲劳断裂。主传动轴工作中存在扭振 ,齿根转角R偏小和材料屈服强度偏低是导致主传动轴提前失效的主要原因     

半挂车车架强度分析

存应用UG软件建立车架的二维模型的基础之上,根据有限元原理使用NXNASTRAN软件对半挂车车架进行强度分析。通过对车架的静态分析,得出静载荷作用下车架的应力和应变集中区,车架的静强度和刚度均满足使用要求。对车架进行模态分析得出车架的各阶固有频率及振型,比较车架受到的外部激振频率,避免产生共振,造成车架被损坏的危险。     

乙烯球罐焊缝冲击功不合格原因分析及冲击功值的探讨

某公司乙烯球罐焊接、热处理完成后,对产品试板进行力学性能试验,立焊的焊缝冲击值不符合设计要求。从焊接材料、母材,焊接线能量,焊后消除应力热处理等方面对焊缝冲击值不符合设计要求的原因作了初步探讨;根据断裂力学的研究成果,对该球罐的冲击韧性需求进行了推算,得出该球罐可以在静载荷条件下安全运行,中等载荷可以在限制条件下运行,不能在冲击载荷条件下运行的结论。