基于有限元法的风力机塔架结构动态分析

将有限元技术与模态分析理论相结合,在有限元软件的基础上研制了一套用于风力机塔架结构的动态分析程序系统。讨论了模型建立、载荷施加、边界条件和模态参数的计算,并给出了应用实例及结果分析。     

响应面有限元模型修正的实现与应用

以响应面有限元模型修正方法为基础,结合软件MATLAB和ANSYS的集成实现了结构模型修正.以钢架结构为例,利用响应面有限元模型修正方法及所编制的工具箱,以实测模态数据为依据,修正了钢架的有限元模型.修正结果表明,有限元模型计算结果与实测结果之间的误差明显减小.     

钢结构节点有限元模型的动力修改

在传统相关分析指标—模态比例因子、置信因子以及模态保证因子矩阵进行结构动力修改的基础上,提出了改进的衡量有限元计算模型与试验模型相关关系的相关分析指标—计算模型和试验模型向量余弦因子矩阵。以某钢结构节点为研究对象,结合节点试验模态分析和有限元分析的结果,在计算模型和试验模型向量余弦因子矩阵相关分析指标的基础上,对该节点的有限元计算模型进行了结构动力修改。结果表明,利用计算模型和试验模型向量余弦因子矩阵能够较好地进行结构有限元动态分析模型的动力修改,进行结构动力修改后的有限元模型仿真度得到明显的改善,能更好地反映结构的动态特性。     

机床导轨结合面动刚度参数修正优化

目前,有限元方法已经广泛应用于机床分析及优化设计之中,有限元模型的准确性会对静动态分析产生巨大的影响,模态试验测试方法可以用于检验并修正模型。以某数控雕铣机为分析对象,将模态试验与有限元计算相结合,基于模态试验的动态参数测试结果,利用ANSYS Workbench有限元分析软件进行多目标优化设计,修正导轨结合面刚度参数,使矫正后的有限元模型更为准确地描述机床的动态特性。     

塔式起重机的振动模态分析

塔式起重机的振动会引起较大的动态应力,模态分析就是确定其结构的振动特性,它也是其他动力学分析的基础。用有限元软件ANSYS,建立了完整的塔机动态分析模型,进行了模态分析。然后对环境激励下的实测信号进行随机减量法处理,通过实测信号的分析结果与模型结果对比分析,证明了该建模方法的可行性,为快速、准确的进行塔机结构动态分析提供了一种新的途径。     

考虑边界条件不确定性的塔机有限元模型修正

由于在大型塔机的模型修正中为简化计算,往往忽略了边界条件的不确定性,导致修正结果精度不够或修正计算收敛困难,为此提出一种考虑边界条件不确定性的塔机有限元模型修正方法。首先,以某型塔机为研究对象,进行整机风致振动实测,获取结构的实测动态特性;其次,建立考虑边界条件不确定性的塔机有限元模型,基于二次响应面法对该有限元模型进行修正;最后,将模型修正前后的计算结果与实测值进行对比。结果表明,考虑边界条件的影响能有效提高修正的精度,对结构的边界条件进行修正后的有限元模型能复现实测频段内的模态,也能以一定精度预测实测频段外的模态,证实了所提出的考虑边界条件不确定性的修正方法的有效性。     

丹江口加高工程布料机结构模态分析

基于数值有限元软件Ansys,对丹江口大坝加高工程布料机进行了有限元建模研究,并对布料机有限元模型进行了模态分析,计算得到了前六阶模态下固有频率和振型,为布料机结构其他动态分析打下了基础,为进一步的结构设计和改造提供了理论依据。     

复杂结构动态响应相关性分析方法研究

有限元分析方法和试验模态分析方法是结构动态分析的两个重要手段,对于构造或边界条件复杂的结构进行动态分析时,需要将两种方法结合起来,使得有限元模型和试验模型能够相互验证和补充。要达到这一目的就需要对有限元模型和试验模型的相关性进行分析和计算。目前国内外主要限于两种模型在频域范围内对模态参数的相关性进行比较分析。从时域角度出发,利用时序分析理论中基于0-1序列的互相关分析理论,对两种模型的时域响应的相关性进行了研究。首先从理论上论证了响应数据序列满足时序分析理论所要求的条件特征,其次在应用上给出了响应相关分析的具体计算方法。并以复杂结构为算例对这种方法的特点、适用性和可行性进行了探讨。     

步兵战车车体结构有限元模型修正

针对某型步兵战车整车刚柔耦合发射动力学中柔性车体有限元模型精度低的问题,基于模态试验数据,应用支持向量机响应面模型修正理论对车体结构有限元模型进行了修正。应用ANSYS有限元分析软件对车体结构进行模态分析,提取前6阶模态的固有频率和振型。为验证模型,设计了模态试验方案,实测了车体结构的模态信息。基于有限元模型数据与实测数据的相对误差,采用支持向量机响应面模型修正方法对车体结构弹性模量和密度进行修正。模型确认结果和动力学模型应用结果表明,修正后的车体有限元模型精度有了大幅度提高,能更加真实地反映车体的结构特征,为射击精度分析提供了准确的模型基础。     

基于有限元法的螺栓连接结构模态参数识别

通过有限元预紧力单元模拟螺栓预紧力的方法计算量较大,不太适合大型螺栓连接结构的工程计算。基于有限元软件MSC./Patran,将螺栓连接结构视为层单元,应用层单元法和多点约束技术对典型的L形螺栓连接结构建立了有限元模型,并完成了模态分析,将模态计算结果与完全刚性连接的一体化简化模型的模态分析结果及实际结构的模态实验结果进行了比较。研究表明,该方法的计算结果与实验结果较一致,且计算量小,为有预紧力作用下螺栓连接结构的有限元计算提供了准确可靠的计算方法。     

基于灵敏度分析的刀形天线有限元模型修正

准确可靠的有限元模型是结构动态特性分析、设计改进的基础,文中利用模态试验得到的模态参数对某刀形天线进行有限元模型修正.首先建立天线结构的参数化模型,然后通过灵敏度分析选择合适的设计参数作为后续优化对象,利用计算与试验的模态频率之间的相对误差构造加权的优化目标函数,最后应用1阶优化方法修正结构的有限元模型.修正后有限元模型的模态频率最大相对误差降低至10%以内,模态置信度(MAC)均大于0.8.该修正模型可用于后续的动力学分析.     

混凝土搅拌运输车副车架结构模态分析

车架结构模态是影响车辆结构动态特性的主要因素,采用有限元方法是获得车架结构模态的简便有效的方法。应用HyperMesh有限元分析软件计算某后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构模态,同时进行车架结构模态实验,验证有限元模态计算结果的正确性。结果表明,有限元模态计算得到的副车架前8阶模态频率与实验测得的副车架前8阶模态频率最大相对误差为8．66％,所建立的后卸料混凝土搅拌运输车副车架结构有限元模型,可为今后副车架结构动态特性的改进提供有效的分析模型。     

基于有限元法的副车架模态分析

运用CATIA软件建立副车架三维实体模型,通过ABAQUS分析软件建立其有限元模型。对有限元模型进行自由模态及约束模态的模拟分析,得到副车架的固有频率和相应振型。然后对副车架进行模态试验,通过比较试验结果与计算结果,验证有限元模型的正确性,为后续的结构优化提供参考。     

纵弯复合型直线超声电机振动模态有限元分析

介绍了纵弯复合型直线超声电机的结构和工作原理，运用Ansys7．0有限元分析软件建立了该直线超声电机的有限元计算模型，对于纵向、弯曲振动模态的简并进行了分析，归纳了电机结构参数对驱动振子谐振频率的影响以及实现纵向和弯曲两种振动模态简并的一般规律。有限元计算结果与原型样机实验测试结果的比较表明，在自由边界条件下，有限元分析结果与实测结果完全一致。研究结果为利用有限元方法进行纵弯复合型直线超声电机设计提供了依据。     

基于有限元法的副车架模态分析的实例研究

运用CATIA软件建立副车架三维实体模型,通过ABAQUS分析软件建立其有限元模型。对有限元模型进行自由模态及约束模态的模拟分析,得到副车架的固有频率和相应振型。然后对副车架进行模态试验,通过比较试验结果与计算结果,验证有限元模型的正确性,为后续的结构优化提供参考。     

岸边集装箱起重机有限元建模与模型修正

岸边集装箱起重机长期服役于恶劣的工作环境,采用结构健康监测系统实时监测结构状态,保障其结构的安全至关重要。在岸边集装箱起重机结构健康监测过程中,建立能够准确反映其结构特性的有限元模型是其中一个较为关键的环节。文中首先建立了岸边集装箱起重机初始有限元模型,获取其模态信息;其次基于监测数据的识别其模态频率,并以计算频率与识别频率的残差为修正目标;最后筛选合适的修正参数对建立的初始有限元模型进行修正。并以某岸边集装箱起重机为例进行验证,结果表明修正后模型的频率更加接近实测频率,修正后的模型可进一步用于岸边集装箱起重机的健康监测,具有工程实用价值。     

基于MIGA的结构模型修正及其应用

为了寻找到优化域内的全局最优解,获得更准确的结构有限元模型,提出将多岛遗传算法(MIGA)应用到模型修正中,以响应面替代模型简化有限元计算分析,以有限元理论分析模态与结构实测模态残差为目标优化函数.在参数灵敏度分析的基础上,建立桥梁结构动力响应、单元弹性模量、密度以及截面面积的优化数学模型,采用MIGA作为优化策略,对桥梁结构进行了动力测试和模型修正.结果表明,模型修正效果良好,可真实反映结构的动力学特性,证明了该方法的有效性和可行性.     

基于反演识别法的有限元模型校正

提出了一种在动态分析中对机构的结合面进行参数识别的方法。建立机械结构的有限元模型并将其关键结合面以弹簧-阻尼单元代替,将模态计算的结果与实验结果相结合建立目标函数;通过BP神经网络拟合、遗传算法参数寻优,得出最优结合面参数。以立式圆台磨床为例,运用该方法,对其结合面参数进行了识别。结果表明,通过该方法进行有限元模型中结合面参数的识别是可行的。     

磨床床身的有限元计算与试验模态分析初探

一、概况70年代初发展起来的微机有限元分析与试验模态分析技术是结构动态分析的有力工具和手段。有限元分析能在图样设计阶段对结构进行分析计算,但很难准确确定边界条件与阻尼(包括结构阻尼、外部结合面阻尼等),特别在进行分析时计算精度也较低。试验模态分析技术则是通过实物样机测试。得到结构的各阶模     

基于模态相关分析的发动机曲轴箱模型修正

以发动机曲轴箱为例,给出一种复杂结构有限元模型合理性验证的方法。采用锤击法测得曲轴箱的试验模态频率和固有振型,应用Ansys建立有限元模型并进行了计算模态分析,对试验模态和有限元模态进行模态相关分析,检验有限元模型的合理性。修正后的有限元模型,与实验的前5阶频率和振型基本吻合。