模态分析方法综述

综述模态分析在研究结构动力特性中的应用,介绍模态分析的两大方法:数值模态分析与试验模态分析。并着重介绍目前的研究热点———工作模态分析,对其方法存在的问题进行评述。     

雷达天线座模态分析与试验研究

以模态分析的相关理论为依据,在ansys环境下建立了某机载雷达天线座理论模态分析模型。通过理论模态分析与试验模态分析两种方法获得了天线座模态信息,并对理论模态与试验模态相结合进行了分析。分析结果表明,基于ansys环境下建立的天线座理论模型是正确的,结合部建模是合理的,模态分析结果是准确的;试验模态分析方法是可行的,且没有遗漏低阶模态信息。此模态分析方法为其它类似结构提供了一定的参考价值;模态分析与试验结果对于天线座的动态性能研究、雷达结构总体设计以及天线座优化设计提供了强力的技术支持。     

OMA模态参数的优化及盲分析技术探讨

提出了运行状态模态分析(operational modal anaysis,简称OMA)模态参数的优化和盲分析的方法.通过模态参数优化,在不丢失物理模态的前提下,所有分析方法的模态分析结果经过优化最终都可以得到统一.提出了在优化过程中清除虚假模态的机制,由此可以实现完全自动化的OMA模态分析,即在选定频带范围内,不经过任何人机交互,都可以得到数学意义上最优的OMA模态分析结果.通过上海卢浦大桥的OMA试验对该优化算法及自动化分析算法进行了验证.结果表明,所提出的优化方法及自动化分析方法是可行的.自动化模态分析的方法操作简捷,分析结果不包含虚假模态,在数学意义上理论曲线和实测曲线最为吻合.     

基于模态综合法的高速数控模拟转台的动力学分析

探讨ANSYS模态综合法及其在高速数控模拟动力学分析中的应用方法,阐述ANSYS模态综合法,分析ANSYS中的子结构以及ANSYS固定界面模态综合法的理论过程,使用Pro/E和ANSYS软件对高速飞行的数控模拟进行建模,并利用ANSYS模态综合法对其进行动力学分析.分析证明,模态综合法对复杂结构在复杂工况下的动力学分析比传统模态分析更接近于现实.     

有限元分析软件Ansys在模态分析中的应用

作为动力学分析的基础,模态分析可以用来确定机械机构自身的振动特性,文章简要阐述了模态分析的基本原理以及在Ansys环境下进行模态分析的步骤,并以一高速旋转圆盘锯片为分析对象,进行带有预应力的模态分析,以此说明在Ansys软件中进行模态分析的方法,并为类似的工程计算问题提供参考。     

基于模态分析的纯电动垃圾车车架拓扑优化

简要介绍了模态分析和拓扑优化的理论基础,建立了纯电动垃圾车的拓扑设计空间,并对建立的车架设计空间进行了自由模态分析,得到了车架设计空间的模态振型和模态频率。在模态分析的基础上,设置除刚体模态外的1阶模态频率最大为优化目标,在Ansys中进行了拓扑优化计算。经计算得出相应的材料分布云图和1阶模态迭代曲线。基于云图对车架结构轻量化二次设计,对二次设计的车架再次进行模态分析验证,并得出了结论。     

ANSYS软件在结构模态分析中的应用

作为动力学分析的基础,模态分析可以用来确定机械机构自身的振动特性,简要阐述了模态分析的基本原理以及在AN SYS环境下进行模态分析的步骤,并举出具体算例,对一标准齿轮进行模态分析计算,以此说明在ANSYS软件中进行模态分析的方法,结果表明对于确定机械结构的振动特性来说此法行之有效,完全能够满足结构设计的要求。     

某纯电动城市物流车电池箱模态分析优化及试验验证

针对某型纯电动城市物流车电池箱在行驶中发生振动问题,采用有限元模态及试验模态分析,得到其模态频率与振型;并通过比较有限元模态与试验模态分析结果,验证电池箱有限元模型的可靠性。基于试验模态分析结果确定电池箱优化区域以及优化目标。利用有限元法对优化前后的电池箱模态进行对比分析,结果证明优化后电池箱模态频率得到普遍提升。对电池箱结构设计具有一定的参考价值。     

运用曲率模态技术的木梁损伤定量识别

为对木结构构件局部缺陷进行有效检测,结合试验模态分析和有限元模拟方法,对含不同位置、大小和数量孔洞缺陷的木梁进行研究,计算其第1阶位移模态振型和曲率模态,分析木梁损伤前后的曲率模态变化,探讨模态分析方法在木材缺陷检测中的适用性.研究结果表明:曲率模态是一个对木梁损伤比较敏感的参数,可用于对孔洞位置、大小及数量进行定量的估计;通过降低有限元模型局部单元的弹性模量能够较好地模拟木梁损伤,有限元模态分析和试验模态分析得到的位移模态振型及曲率模态吻合均较好,验证了模态分析对木梁无损检测是一种有效的方法.     

薄壁深沟球轴承模态特性分析

以SKF 61808薄壁深沟球轴承为研究对象,建立了模态分析理论,并基于有限元建立模型分析了轴承系统在自由模态和约束模态下的固有频率及振型。结果表明:在自由模态下61808轴承1阶固有频率远小于6208轴承,容易发生共振;在约束状态下薄壁轴承固有频率明显较大,61808轴承动力学特性更优。自由模态下1阶模态振型主要表现为内外圈弯扭组合变形,约束模态下保持架和钢球变形更明显。并对61808轴承子零件进行模态分析,自由模态下保持架固有频率最小,各零件变形较小。     

基于曲率模态的木梁损伤定量识别

为对木结构构件局部缺陷进行 有效检测,结合试验模态分析和有限元模拟方法,对含不同位置、大小和数量孔洞缺陷的木梁 进行研究,计算其第1阶位移模态振型和曲率模态,分析木梁损伤前后的曲率模态变化,探讨 模态分析方法在木材缺陷检测中的适用性。研究结果表明:曲率模态是一个对木梁损伤比较 敏感的参数,可用于对孔洞位置、大小及数量进行定量的估计;通过降低有限元模型局部单 元的弹性模量能够较好地模拟木梁损伤,有限元模态分析和试验模态分析得到的位移模态振 型及曲率模态吻合均较好,验证了模态分析对木梁无损检测是一种有效的方法。     

机械设计中基于有限元方法的模态分析

根据模态分析在机械设计中的作用,结合某产品设计实例,通过阐述模态分析有限元模型的建立过程,重点介绍了利用有限元进行模态分析的方法。并采用ANSYS程序对该产品进行了模态分析,由此判定了它的动力学薄弱部位。     

用模态综合法对三轴飞行模拟转台进行动力学分析

模态综合法对复杂结构在复杂工况下的动力学分析比传统模态分析更能接近于现实.用Pro/E和ANSYS软件对高速飞行的数控模拟转台进行建模及模态综合分析,得出该装配体的六阶模态图,并与一般模态分析比较,得出上述结论.     

火箭仪器舱试验与计算模态相关性分析

针对火箭仪器舱,研究了计算模态和试验模态的相关性分析问题。首先介绍模态相关性分析的一般方法。针对仪器舱结构复杂和模态密集的特点,引入整体模态和局部模态的概念,并提出一种用模态应变能比值区分整体模态和局部模态的定量的方法。进而研究了模态向量减缩、误差定位和模型修改等问题。在此基础上,得到了较高的试验和计算模态相关性结果,验证了计算模型,并为进一步的仪器舱减振设计提供了依据。     

动画显示技术在模态分析中的应用

本文根据模态分析的需要,论述了用动画实现结构模态分析动画显示的方法,重点阐述了在IBM PC机上进行动画显示的基本原理、方法、加快动画速度的汇编编程及模态分析、模态显示技术。     

纯电动汽车驱动桥模态分析

针对纯电动汽车驱动桥进行振动噪声研究。通过三维软件建立驱动桥的三维模型,对三维模型进行有限元模态分析,获取驱动桥前6阶固有模态参数。再对纯电动汽车实体驱动桥进行试验模态分析,将两种方法获得的模态参数进行比对,验证了有限元模态分析方法的正确性,再将获得的模态参数与外界激励耦合情况进行研究,为模态分析技术在纯电动汽车领域的应用提供参考。     

车用动力总成模态优化研究

针对某车用动力总成试验过程中发动机和变速器结合面渗油的情况,运用有限元模态分析和试验模态分析相结合的方法,研究动力总成的固有模态。结果表明,动力总成一阶模态只有176.1Hz,低于发动机最高转速下的点火激励频率,存在发动机运转过程中在某个转速点产生共振的风险。经过有限元模态分析一阶模态阵型,显示薄弱位置在缸体、油底壳与变速器的结合面处;通过对缸体和油底壳增加加强筋进行优化,使动力总成的一阶模态提高到240.2Hz,比优化前提升了36.4%,二阶模态也提升了22.5%。优化后的动力总成试验模态分析结果表明:该方案提高了动力总成固有模态。     

柴油机体结构有限元模态分析和模态测试

为了解决某科研项目问题,需要利用有限元分析软件ANSYS对某柴油发动机机体结构建立有限元模型,并进行自由模态分析计算,从而得到该机体结构的低阶振动模态频率与模态振型。在得到有限元模型后需要对该机体结构进行模态试验测试加以对比验证。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的合理性,为该类型发动机机体结构设计与优化提供了参考依据。     

机床主轴的振动有限元模态分析

选用机床中的车床作为研究对象,为贴近实际,在模态分析中加入轴承的支撑约束,该分析是约束模态分析。通过三维软件建立模型,然后使用ANSYS Workbench软件进行模态分析,得到主轴的前4阶模态,为主轴的动力学分析提供了重要依据。     

高速龙门式加工中心模态分析

建立了高速龙门式加工中心的模态分析有限元模型。通过对该模型模态分析计算,并展开模态实验,分别得到了前四阶固有频率和相应的振型。计算结果与模态实验结果相比较,检验了有限元模态分析与实验模态分析两种方法。