基于ANSYS的机床立柱动态特性分析

以GTM2500数控机床立柱为分析研究对象,主要利用ANSYS分析软件对机床立柱进行模态分析和谐响应分析,确定床身各阶振动模态和固有频率,确定变形最大区域,在此区域选取一点进行谐响应分析。了解机床立柱动态特性,有利于避开机床加工共振频率范围。     

抽油机支架的有限元动态性能分析

应用有限单元法对电机换向抽油机支架进行了动态模态分析,建立了支架模态的有限元分析模型,计算并分析抽油机支架前九阶模态的固有频率和振型,对支架结构尺寸对模态的影响作了进一步分析。结果表明所研究的抽油机支架的各阶模态频率偏低,且各阶模态均影响支架的整体稳定性,这可以通过改变支架结构尺寸,或结构优化的方法来提高支架的固有频率。     

基于动力学优化的航空管道DFR疲劳寿命分析

基于动力优化的有限元分析方法,以避开系统共振频率为目标函数,支撑位置为设计变量,对某型航空管道进行动力优化,得到该型管道支撑最佳位置;将最佳支撑位置优化结果与管道实际承受的载荷相结合,基于DFR法,对管道进行疲劳可靠性寿命分析并进行评估。结果表明:支撑位置对管道系统各阶固有频率影响较大,避开的系统共振频率不同,优化支撑位置也不同;基于最优结果的DFR法疲劳寿命分析可以为管道安全运行提供指导且该型管道疲劳寿命满足要求。     

高速铁路道岔数控龙门铣床的尺寸优化研究

针对高速铁路道岔数控龙门铣床基频偏低的问题,以机床整机为研究对象,对其主体结构的动态特性进行了研究,提出了一种基于灵敏度分析的尺寸优化方法。通过对机床主体结构的模态分析和谐响应分析,得到了机床的前10阶固有频率、振型以及幅频响应曲线,并找到了机床结构的薄弱环节;然后对机床进行了灵敏度分析,根据分析结果中各参数对质量与固有频率的敏感程度,选出了机床结构的关键尺寸,随后对机床关键尺寸进行了尺寸优化。研究结果表明:优化后,机床的固有频率得到了提升,并且成功避开了共振频率,可满足机床的设计要求。     

基于有限元法的试验机转轴动力学分析

试验机转轴的动态特性极大地影响了试验机的动力学性能和工作精度,论文利用有限元方法(FEM)对试验机转轴进行了模态分析和谐响应分析,利用模态分析得出转轴的各阶模态及其固有频率,利用谐响应分析得出对转轴振动影响最大的模态。模态分析结果说明固有频率的大小与模态发生的部位有关,同一部位发生的模态固有频率接近;谐响应分析结果说明转轴左端前后方向和竖直方向的弯曲振动模态比较容易引起转轴的共振。分析结果为转轴结构的进一步优化提供了理论参考。     

基于模态应变能的接触刚度识别方法

由于模态应变能对结构局部变形敏感,因而在以螺栓连接结构为代表装配结构中,预紧力变化对接触刚度和结构固有特性的影响可以采用模态应变能的方法进行分析,据此提出基于模态应变能的接触刚度识别方法,提高粗糙表面接触刚度识别的精度。以螺栓连接的T型块试验台为例,通过测试不同螺栓预紧力下结构前3阶固有频率,并采用薄层单元等效粗糙表面接触特性;考虑结构各阶模态应变能权重,进行了接触刚度识别和识别误差分析。研究结果表明,各阶模态应变能权重随着接触刚度或螺栓预紧力变化可能呈现不同的趋势,导致基于单阶模态的接触刚度识别结果之间存在较大差异;基于模态应变能的接触刚度识别方法由于综合考虑各阶模态的权重,反映了各阶固有频率的总体变化趋势;随着螺栓预紧力增大,接触刚度总体非线性增加,接触刚度识别误差总体下降。所提出的基于模态应变能的接触刚度识别方法,建立了螺栓连接结构中预紧力变量、粗糙表面接触刚度和模态固有频率耦合机制,为粗糙表面接触刚度建模提供了一种精确的识别方法。     

某轿车白车身模态分析与优化

论述有限元模态分析基本理论,采用Hypermesh软件建立了某汽车白车身有限元模型.通过optistruct对该模型进行模态分析计算,得到白车身的各阶模态频率和模态特性.并对结果进行分析,提出利用各阶模态的应 变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,有针对性地加强车身的局部刚度用以提高固有频率,最后计算出优化后的...     

立式泵振动分析及结构改进

KSB公司出口海外某项目的多台立式中开泵,在现场变频调试运行时出现振动超标问题,影响了泵组的正常使用。运用ANSYS软件对泵组进行模态分析,判断振动原因是泵组存在共振问题。通过对电机座结构进行改进,降低了泵组的固有频率,使其避开共振频率范围,从而减小了泵组的振动。     

基于ANSYS的起重机大梁结构模态分析

在有限元法的基础上,运用ANSYS软件对岸边集装箱起重机的大梁结构进行自由模态分析,得到大梁在各阶模态下的固有振型和固有频率。通过对固有振型和固有频率的研究,为起重机的设计优化、动态分析等提供依据。     

用PRO/E和ANSYS对烤箱管接头进行建模及模态分析

文章分别采用PRO/E和ANSYS软件,对烤箱管接头进行了建模,得到了结构的模态结果;并用理论分析和软件仿真相结合的方式,对烤箱管接头进行模态分析。通过对各阶固有频率下的振型分析,找出烤箱管接头的大变形频率点。结构设计时避开这些频率点,从而有效地提高烤箱管接头的整体性能。     

热应力对机翼结构固有频率的影响分析

研究了热应力对飞行器机翼结构固有频率的影响。用ANSYS建立机翼结构有限元模型,计算了均匀温度场、非均匀温度场和非均匀可变温度场条件下的结构热应力分布和振动模态。根据固有振动的结构变形,分析了热应力对固有频率的影响效应。研究结果表明,热环境下机翼结构因材料属性的退化导致固有频率下降,但对于振型节线处于翼面内部的振动模态,附加热应力刚度矩阵在结构总刚度矩阵变化中起主导作用,使该阶固有频率增大。     

内压及壁厚对充气支撑结构模态影响的仿真分析

为研究内压及壁厚对充气支撑结构固有频率和振型的影响,对不同壁厚的充气支撑结构施加适量的内压,应用薄壳的无矩理论求解出充气支撑结构的应力,并以此应力作为结构的预应力求解多自由度系统的动力学基本方程进行模态计算,采用兰索斯法提取了结构的固有频率和振型的分析结果.结果表明:在0～5000 Pa的压力范围内,低阶频率几乎不受内压的影响,而高阶振动频率随着内压的增大而增大,内压对结构高阶频率的影响是不可忽视的;内压在影响结构固有频率的同时也改变了结构的振型;低阶频率几乎不受壁厚变化的影响;内压的存在降低了壁厚对结构高阶振动频率的影响.     

基于ANSYS WORKBENCH的发动机连杆有限元分析

采用UG软件建立了四缸发动机连杆的三维模型,导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中建立连杆的有限元模型;对连杆进行了结构强度分析;同时为考虑振动对连杆的影响,求得连杆固有频率和振型,为发动机的进一步优化设计提供了理论依据。     

Experimental analysis of vibration modes of plates using ESPI

In the world, there are several types of vibration, and these vibrations especially affect the mechanical industry. In this paper, experimental analysis of vibration modes of plates is discussed. Electronic speckle pattern interferometry (ESPI) is one of the optical nondestructive testing techniques. By using the ESPI, vibration modes of plates with various excitation points, ratio of longitudinal and lateral length, and materials are measured and qualitatively compared with the results of theoretical analysis proposed by Warburton. Finally, these vibration modes are quantitatively compared with the result of FEM analysis. The results of this study are as follows: (1) By comparing the theoretical and experimental frequencies, we confirmed qualitatively that deviations of frequencies are within 10% in accuracy. (2) By comparing the experimental vibration mode shapes with the numerical ones of the FEM analysis, we can conclude quantitatively that measuring vibration modes by using the ESPI has high accuracy.     

高空作业车作业臂动力特性分析

对高空作业车的作业臂进行了有限元模态分析,得出了各阶模态下作业臂的固有频率和振型,找到了作业臂振动中的危险区域,为设计和改造提供理论依据。     

车载升降桅杆模态分析及试验测试

利用ANSYS软件对车载升降桅杆进行模态分析,计算桅杆的前11阶固有频率及振型;开展了桅杆振动频率特性测试,获得了模拟负载下、车辆安装实际环境下的试验数据;将工程分析情况与试验测试结果作了对比验证,结果表明,两者的最大偏差为7.8%,符合性比较好.另外,通过调整桅杆材料、桅杆升起总高度,桅杆横截面面积,讨论了桅杆参数的改变对桅杆振动特性的影响.该模态分析和测试是桅杆结构优化设计、桅杆光电系统伺服控制和桅杆进一步动力学分析的基础.     

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。     

基于ABAQUS的大型数控导轨磨床床身振动特性分析

运用SolidWorks对某机床厂生产的MK53160大型数控导轨磨床床身进行了参数化三维建模,以方便对原床身模型的设计参数进行修改。把在SolidWorks中建好的床身三维模型导入有限元分析平台ABAQUS中,得到机床床身的各阶固有频率及相应振型,为防止共振、结构优化设计提供理论依据。     

2K-H行星传动的修正扭转模型建立与固有特性分析

建立了2K-H均布行星传动的修正扭转模型,以揭示系统的固有频率与振动模态特性。该模型在纯扭转模型的基础上,进一步计入了行星轮轴心沿系杆切向的位移与行星轮轴的轴承支承刚度对系统动力学性能的影响。无阻尼固有特性分析表明,2K-H均布行星传动中存在三种典型的振动模式,即中心构件扭转振动模式、行星轮扭转振动模式与行星轮平移振动模式。求解相应的子特征值问题,获得了两种行星轮振动模式所对应的系统固有频率的封闭解析表达式。固有频率的参数灵敏度分析表明,行星轮轴的轴承支承刚度是影响2K-H均布行星传动的一阶固有频率的关键因素。固有频率敲击试验表明,与纯扭转模型相比,修正扭转模型更具工程应用价值,可用以指导2K-H均布行星传动的动态设计。     

Vibration characteristics of a piezoelectric disk laminated with an elastic disk

This paper theoretically and experimentally deals with the vibration characteristics of a piezoelectric disk polarized in the thickness direction and laminated with an elastic disk. Axisymmetric vibration modes include radial and axial motions. Theoretically, in this study, the differential equations of piezoelectric motions were derived in terms of radial and axial displacements and electric potential. The differential equations of elastic motions were expressed in terms of radial and axial displacements. Solving the governing equations and boundary conditions for a coupled structure produced characteristic equations that provided natural frequencies and mode shapes. Experimentally, the natural frequencies were measured using an impedance analyzer and the radial in-plane motions of the fundamental mode were measured using an in-plane laser interferometer. The results of the theoretical analysis were compared with those of a finiteelement analysis and experiments; moreover, the theoretical analysis was verified on the basis of this comparison. It appeared that the natural frequencies of the radial modes of the piezoelectric disk were not affected by the elastic disk; however, those of the thickness modes were reduced by the elastic disk owing to the added mass effect.