一种工业机器人模态分析仿真与试验研究

以某工业机器人为研究对象,基于模态理论,通过仿真和试验方法开展机器人的模态分析.首先建立典型姿态下机器人的三维模型,利用ANSYS Workbench软件与ADAMS软件分析机器人的理论模态,得到固有频率和模态振型等动态特性,并确定了振动薄弱部位.其次使用力锤法开展机器人试验模态分析,并对机器人进行振动试验验证仿真结果的正确性.最后针对振动表现剧烈部位提出优化方案.分析结果表明：该机器人关节2、关节3易引起低频振动,且机器人小臂相对其他部件刚性较弱.研究结果可对机器人优化设计与工作性能改进提供理论和试验参考.     

梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性

为表征梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性,建立实体单元有限元模型进行桁架模态仿真,提出基于仿真结果采用模态应变能阻尼模型计算结构阻尼损耗因子的方法;此外,为提高模态分析效率,引入梁等效理论建立等效分析方法.仿真及等效分析结果与实测值的对比表明:梁等效理论、仿真及实验所得振型基本一致;仿真频率及结构阻尼损耗因子计算值误差均小于10%,所述模态仿真和阻尼计算方法有效,最后基于仿真结果验证了梁等效理论针对大尺度桁架模态的分析精度.     

钢管混凝土框架模型模态试验及数值模拟

目的 了解钢管混凝土框架结构动力特性,为此类结构的抗震研究奠定基础.方法 利用单输入单输出(SISO)模态试验方法和数值模拟方法,对一榀钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型的动力特性进行测试分析.结果 模态试验方法得到结构频率、振型和阻尼比参数,数值模拟方法得到结构的固有频率和振型参数,两种方法得到结构的频率和振型符合较好.结论 单输入单输出的模态试验方法适用于钢管混凝土框架结构模型的动力特性分析,得到的阻尼比参数能为数值模拟提供参考;利用ABAQUS6.5软件对钢管混凝土框架进行动力特性分析是可行的,得到的振型、频率等动力特性参数能为结构抗震设计提供依据,在一定程度上可以代替模型试验.     

基于ABAQUS的汽车方向盘模态仿真与试验分析

针对某款汽车方向盘进行模态试验,得到第一阶固有振动频率小于厂家的要求值.根据模态试验状态使用有限元分析软件ABAQUS建立仿真模型,运用Standard隐式求解器进行求解.通过比较、分析两种结果验证仿真模型的建立是否准确,对方向盘结构做出更改和优化并进行有限元模态分析,模态满足企业要求.建模仿真过程极大提高了设计和开发的效率,降低了研发成本,提高了经济效益.     

双环可展桁架结构动力学分析与试验研究

基于广义逆矩阵方法分析双环可展桁架的运动过程,通过数值仿真,得出双环可展桁架在展开过程中的各个状态.经过对比分析可知,对于大口径天线,双环可展桁架的刚度可以比同口径单环可展桁架明显增加.利用上述仿真程序输出的几何模型,进一步对50m双环可展桁架原型建立有限元模型,并进行展开过程中各状态的振动模态分析.对2m天线试验样机采取悬挂法消除重力影响并进行振动模态试验,且将其与有限元计算结果对比,结果表明两者的频率较为接近,验证了有限元动力学分析的正确性.     

带缝空心R.C.剪力墙结构模型动力特性研究

为了研究带缝空心钢筋混凝土结构房屋的动力特性,进行了1∶3.0模型6层结构房屋的模态试验及拟动力试验,获得了结构的周期、振型、阻尼比、动力放大系数等动力特性参数。在试验研究的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对结构模型进行了模态分析。研究结果表明,带缝空心钢筋混凝土剪力墙结构是一种介于框架结构和传统剪力墙结构之间的新型结构形式。试验结果与ANSYS模拟结果吻合较好,利用ANSYS软件进行仿真分析是测试结构动力特性的一种可靠方法。     

车辐式索桁架模态分析与试验研究

通过对跨度为60 m的圆形车辐式索桁架屋盖按照1：10缩尺模型进行模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个参数变化对结构自振特性的影响,对比分析了前4阶振型的试验结果与理论计算结果。结果发现：结构第1、2阶振型为反对称上下振动,第3阶为内环扭转振动,第4阶为内环相对扭转振动;试验和理论结果误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合;前4阶振型的频率均在10 Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集;预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大;矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳;内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。     

重载鼓式制动器动力学特性有限元分析

为研究重载鼓式制动器的动力学特性,使用HyperMesh和ABAQUS软件建立了鼓式制动器的有限元模型,计算了制动工况下制动鼓、制动蹄和摩擦衬片的应力和位移分布规律;利用直接模态方法对鼓式制动器各零部件进行有限元模态分析,得到了前16阶固有频率和振型。汽车行驶工况下制动鼓的应力应变的实际测试结果表明,所建模型及论文分析结果可信。该成果对掌握鼓式制动器的综合力学性能及噪声控制研究具有实际意义。     

数控车床尾架箱体的自由模态分析

分析了CK78XX数控车床尾架箱体的自由模态,应用有限元模态分析方法（FEM）对箱体进行了模态参数（固有频率、刚度、振型）的计算,并与模态试验的结果进行对照以保证有限元模型的正确.计算出的前12阶模态与模态试验的结果相吻合,说明有限元模型的正确性,为下一步箱体的动力修改和动态优化设计提供了必要的依据     

振动式排种器的模态分析与试验研究

针对有限元分析中排种器中铰链建模的困难,提出用杆单元模拟铰接点运动和动力学特性的近似处理方法,建立了排种器的整体模型,分析了系统的前四阶固有频率和对应的振型图。模态试验结果与仿真分析结果对比表明,所建立的有限元计算模型是准确的。根据分析结果及排种器的工作特点,其工作频率为4 Hz左右。     

CNP1000安全壳1：10模型的模态分析

对CNP1000安全壳1：10模型进行了在力锤激励下的试验模态分析，并采用ANSYS软件对结构进行有限元计算模态分析，实测结果与有限元计算结果吻合较好。结构前3阶振型分别为两个正交水平方向的平动和扭转振动，4-9阶振型为筒体局部振动。研究结果有助于认识安全壳结构的动力特性。     

CNP1000安全壳1∶10模型的模态分析

对CNP1000安全壳1:10模型进行了在力锤激励下的试验模态分析,并采用ANSYS软件对结构进行有限元计算模态分析,实测结果与有限元计算结果吻合较好。结构前3阶振型分别为两个正交水平方向的平动和扭转振动,4~9阶振型为筒体局部振动。研究结果有助于认识安全壳结构的动力特性。     

磁悬浮轴承-转子系统的理论与试验模态分析

通过对磁悬浮轴承一转子系统的模态分析,可为系统的振动特性分析以及结构动力特性的优化设计提供依据.在NASTRAN中建立了相应的磁悬浮轴承-转子系统三维有限元模型,计算前4阶固有频率、振型和临界转速,用锤击法对磁悬浮轴承-转子系统进行试验模态分析.结果表明,其分析结果与试验模态分析结果基本一致,NASTRAN对磁悬浮轴承一转子系统的动态仿真对系统设计有一定的指导意义.     

基于ANSYS的轿车副车架动力学拓扑优化

以上海大众某车型的前副车架为研究对象,建立了副车架的有限元模型,通过ANSYS进行自由模态试验．验证了模型的准确性;对副车架进行频率拓扑优化。根据得到的拓扑密度云图对副车架模型进行了参数优化。模态分析计算的结果表明优化后副车架的振型与原模型保持一致,低阶固有频率有显著提升,固有频率得到了优化。     

某型汽车排气系统模态分析及物理试验验证

为了减少开发阶段的研发成本和时间,采用有限元仿真的方法来模拟某排气系统约束模态工况从而预估排气系统的约束模态。首先,使用有限元分析软件HyperWorks建立该排气系统的有限元模型,并对排气系统进行约束模态仿真分析,得到排气系统的模态信息;然后,再使用LMS的软硬件工具进行约束模态试验,使用LMS Test.Lab振动噪声试验软件对测量得到的试验数据进行处理;最后,将约束模态的试验测试结果与在HyperWorks中的仿真结果进行对照。结果显示：HyperWorks中仿真结果与试验结果相似度很高,误差最大值为3.89 Hz,仿真模型可以较好地反映系统的固有特性。由此表明：在排气系统的技术审核阶段,可用有限元仿真分析的方法对排气系统的约束模态进行仿真,以预测其真实的模态信息来指导排气系统的正向设计,可大大地减少实体模型试验次数,缩短项目开发时间。     

汽车直拉杆的力学性能动态测试及其模态分析

提出了一种通过静态标定，结合动态测试来获得直拉杆的动态力学性能参数的试验方法，对汽车直拉杆进行了计算模态分析，得到其计算振动频率以及相应的振型，并通过试验得到试验模态频率及振型，对计算模态和试验模态进行振型相关性分析，将有限元的动态分析与试验数据有机地结合起来，验证了直拉杆有限元模型，为汽车直拉杆结构设计提供了依据。     

基于模态分析理论的电路模块动态特性

模态分析用于确定设计中的结构及其部件的振动特性,包括结构的固有频率和振型。基于模态分析理论应用有限元软件ANSYS建立了电路模块的有限元模型,并通过模态仿真分析计算得出电路模块的固有频率及其振型。根据模态分析所得结果针对电路模块的薄弱环节进行结构调整,从而改善了电路模块的动态特性,避免了电路模块对外部激振的响应导致产共振或出现有害的振型,提高了电路模块的使用寿命和工作性能。     

钢板爬壁机器人三角架组合体结构优化设计

三角架组合体作为履带式爬壁机器人的重要支撑件,其机械性能决定船体大面积焊接作业的可靠性。以钢板吸附力为基础,对爬壁焊接机器人三角架组合体进行有限元分析,得到模型的受力、变形和前四阶模态振型;随后分析求解相关结果,利用参数灵敏度分析方法,对三角架组合体的结构进行优化。运用ANSYS Workbench软件对优化后的结构进行模拟仿真,得到总组合体的变形量、应力值均有一定程度下降,模态振型的表现形式转变为较平稳的平动或摆动状态。提高了机器人运动的平稳性,对大面积船体焊接质量的稳定性提供技术支撑。     

简化的舱段船壳模型试验模态分析

工厂加工的试验模型与设计模型有时存在一定的差异，致使试验模型的动态特性与设计模型的动态特性不一致，本文中用于振动主动控制实验研究的舱段船壳模型就属于这种情况。而舱段船壳模型的动态特性对于其振动主动控制研究是很重要的、应用锤击激励法和LMS，CADA—X结构动态测试与分析软件对简化的舱段船壳模型上部平板进行模态试验，得到了前六阶固有频率、阻尼和振型，经模态置信准则检验，所测试验模态参数真实有效．将试验模态参数与有限元计算模态参数比较分析，找出了试验模型的加工缺陷，即船壳模型上部平板存在初挠度，致使试验模态与有限元计算模态的某些阶模态参数存在很大差别。     

直流无刷电机定子总成振动特性分析

以世博电动小车驱动电机为研究对象,在有限元分析软件ANSYS中建立了电机定子总成的有限元模型,通过试验进行了模型验证.并使用ANSYS对定子进行了模态分析,获得定子的模态振型和模态频率.进一步研究了定子总成中各组件对定子振动特性的影响,详细对比分析了加入不同组件后定子模态振型和频率的变化情况.此项工作有助于电机的进一步...