In-plane vibration analysis of cantilevered circular arc beams undergoing rotational motion

Equations of motion of cantilevered circular arc beams undergoing rotational motion are derived based on a dynamic modeling method developed in this paper. Kane’s method is employed to derive the equations of motion. Different from the classical linear modeling method which employs two cylindrical deformation variables, the present modeling method employs a non-cylindrical variable along with a cylindrical variable to describe the elastic deformation. The derived equations (governing the stretching and the bending motions) are coupled but linear, so they can be directly used for vibration analysis. The coupling effect between the stretching and the bending motions, which could not be considered in the conventional modeling method, is considered in this modeling method. The effects of rotational speed, arc angle, and hub radius ratio on the natural frequencies of the rotating circular arc beam are investigated through numerical analysis.     

车铣复合加工中心的铣削动力轴模态分析

利用ANSYS软件对车铣复合加工中心的铣削动力轴进行有限元分析.得出前4阶固有频率和振型,通过对固有频率、振型及临界转速的分析,结果表明,铣削动力轴设计合理,其前端的变形是影响加工精度的主要来源,两轴承间的弯曲是影响铣削动力轴刚度和使用寿命的影响因素之一.研究结果为铣削动力轴的进一步优化提供了必要依据.     

超高速磨削机床主轴系统模态分析

针对液体动静压轴承支撑的超高速磨削主轴系统工作的特殊性,在机床工作过程中,主轴高速旋转,动静压轴承的支撑刚度随转速动态变化.为了解主轴系统工作过程中的动态特性,应用Flunent软件求解液体动静压轴承的动态支撑刚 度,而后在此基础上利用有限元分析软件ANSYS建立超高速磨床主轴系统的三维有限元模型,并对其进行模态分析,得到了各阶固有频率和振型.通过设置不同转速下轴承的支撑刚度,获得主轴系统模态分析结果,并利用图解法求解出主轴系统的临界转速.分析结果表明主轴系统在高速旋转状态下,系统的结构刚度会发生变化,使主轴系统的固有频率改变,并且随着转速提高差异越显著.通过振动试验测试验证仿真分析的可靠性,经分析可知,试验与仿真的误差主要来源于支撑模型的简化.     

汽车排气系统的模态实验分析

汽车排气系统的振动是影响汽车振动噪声和舒适度的主要因素之一,掌握其动态特性对优化汽车的NVH性能十分重要.针对某国产轿车的排气系统进行研究,利用B&K数据采集与分析系统对排气系统进行了自由状态下水平和垂直两个方向的测试和工况状态下的垂直方向的测试,得到了排气系统的主要固有频率和振型,为整车减振降噪水平的改善提供了的有效依据.     

600MW汽轮机组基于ANSYS的低压转子轴承系统的模态分析

针对600MW汽轮发电机组低压转子-轴承系统,建立了整轴模型和低压转子模型,采用有限元分析软件ANSYS进行模态分析,计算汽轮机转子的固有频率和临界转速,从而避免工作转速达到临界转速产生共振现象.最后通过临界转速和振型图分析了低压转子的特性.     

Modal analysis of constrained multibody systems undergoing constant accelerated motions

The modal characteristics of constrained multibody systems undergoing constant accelerated motions are investigated in this paper. Relative coordinates are employed to derive the equations of motion, which are generally nonlinear in terms of the coordinates. The dynamic equilibrium position of a constrained multibody system needs to be obtained from the nonlinear equations of motion, which are then linearized at the dynamic equilibrium position. The mass and the stiffness matrices for the modal analysis can be obtained from the linearized equations of motion. To verify the effectiveness and the accuracy of the proposed method, two numerical examples are solved and the results obtained by using the proposed method are compared with those obtained by analytical and other numerical methods. The proposed method is found to be accurate as well as effective in predicting the modal characteristics of constrained multibody systems undergoing constant accelerated motions.     

超声变幅杆的动态性能分析

根据变截面杆纵向振动的波动方程,推导悬链形超声变幅杆的频率方程,应用有限元法对变幅杆进行模态分析,得到共振频率、横向振动频率、位移节点、放大系数等重要参数。与理论计算值比较表明,有限元法可获得很高精度。     

船舶清刷装置运动系统力学分析

对船舶清刷装置运动系统力学进行了分析。建立了船舶水下清洗设备沿船体表面上下运动时的力学模型,推导了清洗设备抗倾覆、下滑和下滚时的条件,计算了清洗设备正常沿船体上下工作时所需要的最小吸附力和驱动力矩。同时,在设备的后部安装两个弹簧支撑的万向轮,提高了清洗设备的运动性能。数值计算表明,该方案能减少最小吸附力和驱动力矩,达到抗倾的目的。     

基于UG的航空发动机涡轮叶片模态分析

基于UG软件对某型航空发动机涡轮叶片的振动特性进行了研究,建立了该叶片的实体模型,并利用UG结构分析模块进行了模态分析,得到了叶片的各阶固有频率和相应的振型.根据计算结果分析了涡轮叶片的振动特性,为该叶片的设计优化和振动安全性检验提供了数值依据.     

基于HyperMesh的一次减速器的模态分析

通过拉格朗日振动方程对一次减速器的简化模型进行了推导,并使用先进CAE软件进行验证和动态分析,得出其固有频率和振型,找出可能发生共振的危险点,提高了减速器工作时的安全性,也为进一步展开分析其瞬态动力分析、谐响应分析、加速度分析等打下了基础.     

某型艇用双联斜齿轮本体振动模态分析

在对某型艇用双联斜齿轮模态分析的基础上,讨论双联斜齿轮辐板结构对其模态参数的影响,其结果可为双联斜齿轮结构设计提供参考.     

基于Comsol Multiphysics的海上风力机塔架模态分析

塔架是风力机的主要支撑装置,鉴于海上特殊的工作环境,塔架振动在所难免。以海上3MW风力机塔架为对象,应用有限元分析软件Comsol Multiphysics对其进行模态分析,除了考虑叶轮激励频率的影响外,还要研究波浪频率对塔架的影响,通过求解有限元特征方程,得到前六阶固有频率及振型,确定引起塔架与外部激励共振主要取决于塔架的低阶频率;摆振是风力机塔架的主要振动,造成塔架顶端振幅较大。通过进行模态分析,为塔架设计、安全运行和结构动力学分析提供更可靠的理论依据。     

视觉的运动信息处理机制与数学模型研究

研究了视觉的运动信息处理机制 ,提出了一种新的运动检测器数学模型。检测器模型由动态检测通道和静态检测通道两个时空通道组成 ,分别检测目标运动或变化的时间频率和空间频率 ,两者之比即为目标的运动速度。模型还较好地揭示了视觉系统对运动或变化速度的各种感知阈限 ,与日常的视觉经验及视觉生理学证据良好符合     

VMC-1000主轴箱模态分析及改进设计

机床主轴箱的固有动态特性直接影响到机床的加工精度,以VMC-1000立式加工中心主轴箱为研究对象,应用有限元软件对其进行模态分析,提出了该主轴箱的薄弱环节。针对薄弱环节对箱体进行改进设计,通过比较分析,验证了改进的有效性。同时对两种结构刚度分析,得出主轴箱的最大变形量和最大应力,证实了改进的箱体结构具有较高的刚度。     

基于广义动态缩聚法的脉冲推力器固有模态分析

对用于飞行器姿态控制和弹道修正的脉冲推力器进行了有限元模态分析,给出脉冲推力器壳体的前5阶固有频率和振型,对模态分析结果进行分析,找出容易产生共振和有害振型的频率,为进一步进行脉冲推力控制器的动力学分析奠定基础.同时,用广义动态缩聚法对模型进行固有模态分析,与精确模型计算结果进行比较,证明了用广义动态缩聚法进行固有模态分析得可行性.最后,分析了广义动态缩聚法对计算时间的影响.     

母线槽钢结构支架模态分析

运用PRO/E对母线槽钢结构支架进行三维建模,通过ANSYS软件对支架进行模态分析,从而求解出支架的模态参数,得到支架的固有频率和振型特征,并进行了地震反应谱分析,为进一步研究支架动力学特性以及支架的优化设计提供参考依据。     

大型船用齿轮箱的模态分析及结构优化

针对某型号大功率船用齿轮箱体的工作特性,基于NX平台建立了齿轮箱体的有限元分析(finite element analysis,FEA)模型,完成了船用齿轮箱体的固有频率和相应各阶模态振型的数值计算,并分析模态振型对箱体性能的影响,在保证不产生干涉的前提下,对箱体增设了加强筋结构,使得箱体刚度进行合理分配和平衡,达到箱体结构优化的效果。结果表明优化后的箱体总体刚度大大提高,振动明显降低,齿轮箱体的综合质量及工作稳定性得到提高。     

柴油机气缸盖的模态分析

利用有限元法对柴油机气缸盖进行了模态分析,获得了气缸盖的基本振型和相关频率,与试验结果进行比较,两者有较好的一致性,因而可利用所建立的有限元模型完成气缸盖的动态响应分析及设计优化.     

相机结构系统的试验模态分析

介绍了锤击法试验模态分析技术在某卫星相机光机结构系统动态特性研究中的应用;阐述了多自由度系统模态分析的理论基础和模态参数识别原理;测量分析得到了相机整机结构和关键部件的固有频率,以及与之相对应的模态振型和模态阻尼,并对模态数据及其可能对相机工作的影响作了分析,在此基础上,给出了相机强度和振动试验的载荷谱,保证了试验的安全顺利进行;最后就相机结构设计问题作了讨论。     

基于主成分分析的直线运动模糊参数估计

为了快速准确地估计直线运动模糊图像中的模糊参数,分析了直线运动模糊参数的长度和方向在频率域图像和倒谱图像中的表现形式,提出了一种基于主成分分析的运动模糊参数估计方法.首先,基于高斯建模对模糊图像中的倒谱图像进行二值化分割,得到倒谱图像中的亮线区域.然后,基于主成分分析提取亮线区域的主成分分量,主成分分量的方向即为模糊角度;依据估计的模糊角度,计算模糊图像傅里叶频率域图像相应角度的Radon变换,进行滤波去“毛刺”处理.最后,通过计算极小值之间的间距,估计模糊长度.实验结果表明:估计的模糊角度和模糊长度平均误差分别为0.138 4°和0.273 9 pixel,在同精度条件下,速度是传统的Radon变换方法的10倍左右,表明该方法能快速、准确地估计直线运动模糊参数.