基于MD.Nastran的某型机载雷达机箱力学仿真分析

基于MD.Nastran有限元分析软件,提出了某型机载雷达机箱的有限元建模方法,并对其分别进行了过载、模态和随机振动仿真分析.模态分析时采用Block lanczos方法求解了机箱的前十阶固有频率和振型.随机振动分析得出了各SRU(内场可更换单元)模块对基础激励的振动响应情况.仿真结果对该机箱的后续结构优化、减重设计有...     

高速列车车体随机振动仿真预测与试验验证

论文基于有限元法和边界元法,对实车结构的随机振动仿真预测和试验进行了研究。通过对车辆型材简化和车体网格细化分析,搭建车体有限元模型;完成了实车结构车辆试验模态测试和有限元模型的仿真计算,并对试验结果和计算结果进行对比,验证了仿真计算有限元模型的准确性;对模型进行随机振动仿真预测分析,确定测量点的响应幅值,并与试验值进行比较,在误差范围内。本研究可为高速列车减振降噪的预测与控制提供基础。     

金属橡胶减振器随机振动有限元仿真

提出一种金属橡胶减振器随机振动有限元仿真方法,采用正交各向异性阻尼材料模拟金属橡胶材料。相关仿真参数由金属橡胶减振器正弦扫频试验确定。对金属橡胶减振器进行正弦扫频试验和随机振动试验,利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对金属橡胶减振器随机振动进行有限元仿真模拟,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明,所提出的有限元仿真方法能够很好地对金属橡胶减振器随机振动进行仿真,且计算结果具有较高精度。     

硬涂层阻尼结构的随机振动疲劳寿命分析

为了研究硬涂层阻尼结构的疲劳寿命合理的分析方法和对结构寿命影响的基本规律,利用有限元模拟技术进行带硬涂层阻尼的悬臂薄壁梁结构的随机振动疲劳寿命计算。以一个悬臂薄壁梁为对象,首先,对该结构涂敷硬涂层前后的模态和谐响应进行计算,获得模态频率和危险部位应力响应函数;其次,采用随机振动疲劳寿命频域分析法对涂层前后悬臂梁进行有限元仿真计算,获得相应的寿命和损伤云图;最后,在电磁振动台上进行随机振动基础激励的编谱加载,获得涂层前后悬臂梁的振动疲劳寿命和损伤行为。结果表明,硬涂层能够延长悬臂梁振动疲劳寿命,可以减缓疲劳裂纹扩展速率。通过对比模拟和试验结果的误差分析,证明振动疲劳寿命模拟方法的合理性。     

某机载电子设备振动模态与频响分析

首先从模态振型叠加的角度分析了正弦激励下具有比例阻尼的系统输出位移响应,讨论了一般粘滞阻尼时系统用复模态参数表示的频率响应函数。对给定的工程算例,运用MSC.Patran和Nastran软件进行电子设备的模态分析、扫频振动以及随机振动的频响分析和数值仿真。最后基于模态叠加理论分析了系统的冲击响应问题,并计算了简化模型在给定冲击条件下的位移响应。     

机械抖动激光陀螺的随机振动响应分析

对机抖激光陀螺进行了随机振动响应分析,以考察其承受动力学环境的能力。介绍了基础激励下结构随机振动响应的分析方法,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的有限元模型并进行了模态分析,与试验结果对比表明,计算误差＜7%,验证了模型的合理性和精确性。对机抖激光陀螺的轴向和横向随机振动激励进行了有限元计算,对轴向激励下随机振动的试验结果和有限元分析结果进行了对比,通过分析对结构加速度响应的功率谱密度等统计量,研究了随机振动试验中机抖激光陀螺结构的随机响应,指出了现有结构设计的薄弱环节,提出了改进意见,为机抖激光陀螺的研发和设计提供了参考依据。     

某型光电转塔的模态分析及结构改进

某型转塔在进行随机振动试验时,在PSD谱线第一个窄带附近,出现较大振动响应,影响产品性能及结构安全。运用有限元软件对转塔的模态进行了仿真计算,提出了不同的结构改进方案,并对比了整机模态频率和加速度响应的变化。基于仿真结果,确定了最优的结构改进设计。     

减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响

为了研究减振器阻尼对扭力梁疲劳寿命的影响,建立了扭力梁有限元模型以及刚柔耦合整车模型。通过试验采集强化路面道路载荷谱作为整车模型的输入激励,仿真得到疲劳寿命分析所需文件,利用模态应力恢复法对扭力梁进行疲劳寿命分析,并通过扭力梁耐久性台架试验证明了仿真模型与疲劳寿命分析方法的准确性。仿真得到了不同阻尼系数下的扭力梁疲劳寿命分布云图以及最小疲劳寿命循环数,分析结果总结出了减振器阻尼大小对扭力梁本体疲劳寿命的影响规律。     

记忆合金接头航空导管随机振动实验研究

针对记忆合金接头航空导管随机振动问题,建立了随机振动响应分析数学模型,并推导出了随机振动均方根响应表达式.对航空导管进行有限元建模,在此基础上就记忆合金接头航空导管进行了模态和随机振动分析,得到了记忆合金接头航空导管前6阶振动频率、振型以及不同振动水平情况下航空导管应力和变形情况,提取记忆合金接头处等效应力功率谱响应.通过随机振动实验和经典冲击实验进行验证,结果表明,有限元模拟结果与实验结果吻合,同时也通过了经典冲击实验的考核,更加说明了工艺质量的可靠性.目前该记忆合金接头航空导管已应用于我国某机型中.     

星载波导裂缝天线的动态响应特性研究

动态响应分析是星载结构力学响应分析的重要组成部分。以星载波导裂缝天线为研究对象,采用通用大型有限元分析软件ABAQUS,建立了天线的力学仿真模型,进行了模态分析,得到了结构的固有频率及振型。采用LMS Test.Lab软件进行了模态试验,实测天线结构的固有频率和振型,并与有限元仿真结果进行了比较,验证了计算模型的准确性。基于模态仿真与试验结果,对天线结构进行了随机振动分析,得到了相应的结构强度、刚度响应和安全裕度数据。结果表明,力学仿真模型准确,该天线的结构设计满足星载环境设计要求。该仿真分析及模态测试对天线的结构设计有着重要的意义。     

复合材料层合板阻尼特性有限元数值模拟

应用耗散能原理建立了复合材料层合板的阻尼预测分析模型,对复合材料层合板进行三维有限元模态分析,求出各个模态下的应力、应变分量。根据模态分析结果,从单向复合材料的阻尼性能参数出发,利用层合板应变能、耗散能和结构模态阻尼的关系求出各个模态对应的模态阻尼损耗因子。利用该方法,分别计算了单向层合板和对称层合板的结构模态阻尼损耗因子。数值计算结果与已有的理论分析和试验结果相比吻合较好,从而验证了该方法的合理性,该方法还可以比较三维应力分量对阻尼的贡献。     

曲轴-飞轮组合有限元模态测试和模态分析

根据与广西玉柴机器股份有限公司合作项目的要求,对曲轴-飞轮组合进行试验模态分析获取其固有频率、振型和阻尼,对建立的模型进行有限元模态分析,将计算结果与试验结果对比分析。通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性。     

用凝聚技术综合时序分析法和有限元法识别机床的结构参数

机床接触面刚度和阻尼的确定是对机床进行动态分析和优化设计的关键问题之一。本文提出了一种识别机床接触刚度和阻尼的新方法,它利用一种新的凝聚技术把时序分析法和有限元法结合起来,从而只要利用一、二个不完全的振型就可以识别机床接触面的结构参数。这方法由两大部分组成。首先利用时序分析法从实验数据序列建立随机的自回滑动平均向量（ARMAV）模型并进而确定机床的模态参数。然后把机床结构有限元模型在某一复频下进行精确凝聚。并根据从时序分析法和凝聚后的有限元模型得出的模态参数必须相等的条件,就可以识别未知的机床结构参数。利用计算机仿真技术对新提出的方法进行了验证,证明它具有很高的识别精度。最后进行了立柱模型实验,对立柱底部的接触刚度和阻尼成功地进行了识别。     

金属波纹管的动态特性分析与振动试验研究

基于有限元理论建立了DN200型金属波纹管的仿真模型。通过计算获得了波纹管的模态等固有特性参数。在单点激励的载荷作用下,计算了两种波纹管在时域和频域内的瞬态动力学响应。对DN200金属波纹管进行了振动特性试验,测量了波纹管的固有模态、机械阻抗等各项动态特性参数。试验的机械阻抗参数符合挠性元件机械阻抗的变化规律。试验数据验证了仿真计算的可靠性和准确性。
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温振复合载荷作用下多层壳结构随机振动响应有限元分析

介绍受复合载荷作用结构动力分析的背景和意义.从工程应用的角度,探讨温度与随机振动载荷作用下结构动态响应的有限元分析技术,包括对流边界条件下温度场的求解、热应力计算、预应力刚度矩阵的建立、响应功率谱分析等.然后以一种典型多层壳结构为研究对象,根据其在温振复合试验中的受试状态建立有限元模型.在此基础上,采用模态迭加方法和等效黏滞性小阻尼条件,计算复合载荷作用下的振动加速度响应,并与单一振动载荷作用结果进行对比,结果发现,由于环境温度的升高,结构的振动模态频率降低,而振动响应增大.分析结果可作为多层壳结构可靠性试验方法选取的参考依据.     

基于传递率函数的运行模态分析方法

传统的运行模态分析方法在推导过程中多假设激励为白噪声,造成在应用上有一定的局限性。提出了一种基于传递率函数的运行模态分析方法,无需采用白噪声假设,利用两种不同载荷情况下的传递率函数构造有理函数,通过有理分式Forsythe正交多项式法对其进行拟合,得到模态频率、阻尼和振型参数。最后,采用机翼模型仿真算例和悬臂梁实验,验证了在非白噪声激励情况下该方法的有效性与可靠性。     

Finite element model updating of vibrating structures under free-free boundary conditions for modal damping prediction

A method to predict resonance frequencies and modal loss factors of bare and damped samples, using constrained layer damping treatment, under free-free boundary conditions is proposed. In a first phase, measurements of the frequency response functions of these two specimens are performed. In a second phase, a finite element model of the undamped sample is developed. The novelty lies in the consistent modelling of the suspension with spring-damper elements defined with stiffness and damping coefficients with fixed values over the whole considered frequency range. By updating these, the agreement between experiments and simulation is further improved. In a third phase, a finite element model of the damped sample, with constrained layer damping material, is realized. A good agreement with experimental results is obtained thanks to an optimization algorithm used to determine the material parameters of the viscoelastic layer at various frequency. A comparison with experimental results, from a Dynamic Mechanical Analysis, confirms the consistency of the results from the optimization process.     

汽轮发电机定子机座振动模态分析与试验研究

针对某型号3MW余热汽轮发电机组的定子共振问题,基于NX平台完成了定子机座的固有频率和相应各阶模态振型的数值计算研究,并通过锤击激振法对样机定子机座进行模态测试;数值计算结果与试验数据的对比分析表明：试验结果与理论分析值吻合程度良好,验证了该样机模型的有效性和有限元模态分析结果的可靠性。     

板中Lamb波激励响应计算方法

采用基于半解析有限元的激励响应计算方法来求解薄板中Lamb波的激励响应结果,替代常规的实验方法,实现对薄板中Lamb波传播特性的仿真分析。与三维有限元仿真方法相比,采用激励响应计算方法仿真导波在波导介质中的传播过程可以节省计算量,提高效率。通过求解薄板中Lamb波的一般均质方程,基于频谱叠加原理,可以计算薄板中Lamb波激励响应结果。分别提取激励响应计算结果和实验测量数据,通过小波分析计算两种数据的Lamb波群速度。经验证,激励响应仿真计算结果与实验数据有很好的一致性,通过群速度频散曲线对比两种方法获取的数据,模态分析结论一致。激励响应计算方法还可以仿真计算任意截面波导介质中导波的传播过程,具有较好的通用性。