基于刚柔耦合的高方平筛动力学建模与振动模态分析

针对高方平筛和其上固结的柔性吊杆组成的动力学系统,进行了刚柔耦合的动力学建模和振动模态分析。将筛体—偏重块系统和吊杆分别作为刚体和弹性的可变形体,建立了筛体稳态圆振动方程和吊杆悬臂梁力学模型,总结出系统固有频率的计算方法。在此基础上,采用有限元方法对系统进行了模态计算和动力学响应分析。结果表明,理论模型能够很好地反映筛体与吊杆之间的动力学耦合关系;以理论分析为基础的载荷和边界条件的设置,使有限元仿真结果较准确地模拟了系统实际的振动特性。     

基于自调式惯性激振的高方平筛动力学建模及数值仿真

针对高方平筛在起动阶段存在的迟滞共振现象,采用一种新型的自调偏心距式惯性激振方式,并对系统起动过程进行动力学建模和数值计算.在考虑三相异步电动机起动时的固有力学性能和滚动轴承摩擦转矩的前提下,建立筛体、悬吊装置和激振装置组成的系统起动过程非线性动力学模型,在Matlab中运用4阶Runge-Kutta算法对偏心距不变式和偏心距可调式两种激振方式下的起动过程进行数值仿真,分析新型激振装置中初始偏心距、刚度和阻尼等参数对起动阶段最大瞬态振幅的影响规律.结果表明,采用合适参数设置的新型激振装置能大幅度减少设备起动阶段的最大瞬态振幅和达到稳态强迫振动的游动时间.新型激振装置的提出对于提高高方平筛及同类振动机械的工作寿命具有重要的工程应用价值.     

基于有限元法的煤矿用通风机振动响应分析

为了解叶片旋转对风机系统的振动响应问题,采用有限元法建立了风机系统的三维模型,以风机外壳为研究对象,通过网格划分、有限元模态分析得到了风机外壳的固有频率;并以此为基础,采用谐响应分析法,分析了在风机静压作用下风机外壳轴承座处的振动响应。分析结果表明:风机系统在叶片旋转激励下的振动响应较小,风机系统的设计合理,满足振动要求。分析结果为风机外壳的设计与优化以及其他风机的振动分析提供了参考。     

基于有限元法的炮身瞬态动力学分析

为验证炮身设计的合理性,在Workbench中建立了某小口径火炮炮身的有限元模型,设置了边界条件,分步加载载荷,通过仿真计算得到了射击过程中身管内部应力分布及相应的应力值,验证了炮身强度满足设计要求,为火炮的设计和进一步的结构优化提供了理论参考依据。     

基于有限元法的柔顺机构动力学分析

为描述柔顺机构动力学特性,需要建立其动力学模型。基于有限元法,根据Lagrange方程建立柔顺机构的动力学方程。在此基础上,得到机构各阶固有频率和模态,并给出固有频率和模态对各项设计变量的灵敏度计算方法。推导出柔顺机构中柔性杆件上任意一点应变的算法,计入应变中的非线性项。求解柔性杆件上任意位置的动应力,并计算杆件在各个时刻的最大应力及出现的位置。以平面柔顺四杆机构为例进行分析,说明基于有限元法对柔顺机构的动力学特性分析的可行性和有效性,并且指出柔顺机构杆件的动应力和应变分析对柔顺机构的优化设计具有重要意义。     

基于有限元法的扇贝脱壳机动力学分析

脱壳是扇贝深加工的第一步也是至关重要的一步,但目前呈现出机械化水平低的现状,为解决当前面临的问题,设计了一种扇贝脱壳机.利用SolidWorks建立扇贝脱壳机的三维模型;通过有限元分析软件ANSYS对脱壳机进行动力学分析,包括模态分析、谐响应分析和瞬态分析.通过模态分析得到前8阶固有频率和振型,避免脱壳机发生共振;对脱壳机进行谐响应分析和瞬态动力学分析,得到在冲击载荷下脱壳机随频率和时间变化的振动幅值响应,进而得出脱壳机可以抵抗振动冲击下的载荷.整个动力学仿真分析结果表明,脱壳机安全可靠,符合刚度设计要求.     

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。     

基于有限元法的道岔清筛车车架结构优化研究

道岔清筛车车架作为整车的重要部件其性能直接影响着整车的工作性能。运用大型有限元软件ANSYS对车架进行了初步强度分析,并基于分析结果对车架结构进行了优化,优化后车架结构性能提升,满足了强度、刚度及使用要求。     

基于有限元法的轻型客车车身瞬态动力学分析

阐述了瞬态动力学分析基础,在整车动力学模型的基础上,着重分析了紧急制动典型工况下的动态响应,为其结构动态优化设计提供了依据.     

基于有限元法的离心泵转子系统动力学特性研究

本文应用基于有限元法的Workbench软件对离心泵"干态"和"湿态"条件下的转子系统进行模态分析,得到两种条件下的临界转速。应用计算流体力学(CFD)中的准静态法得到了密封口环处的流体激振力并将其添加到"湿态"模态分析中。结果发现,"湿态"条件下,转子的临界转速远大于"干态"条件下的临界转速,这说明密封口环间隙处的流体激振力对转子起到一定的支撑作用。     

基于有限元法的抛物线拱稳定性及动力学分析

应用大挠度弹塑性有限单元法对承受竖向均布荷载和跨中集中荷载的抛物线拱结构平面外稳定承载力进行研究。使用弧长法对抛物线拱结构的平面外屈曲荷载—位移平衡路线进行全过程跟踪研究。应用动力学有限元方法分析抛物线空间拱结构的瞬态动力学问题,使用完全法对时程位移曲线进行全过程跟踪研究。荷载分析工作为抛物线拱结构的稳定性分析和瞬态动力学分析提供了一种有效的思路,其结果为抛物线拱结构失稳问题的研究提供了重要的依据。     

基于ANSYS Workbench的大型香蕉筛动力学分析

针对目前存在的问题及需求,用Solid Works建立了BVB3661香蕉筛的三维模型,对其部分结构进行了适当的简化,导入Workbench里进行了模态分析,得到其前12阶振型和固有频率,得知工作频率远离固有频率,振动筛不会发生共振。对振动筛进行谐响应分析,得到其在工作频率下的应力响应和位移响应,其数值符合设计要求。考虑振动筛所受的惯性力和重力对筛箱应力的影响,利用Design Assessment模块对几种受力下的应力分布进行了组合求解,得到了接近实际工况下振动筛的应力分布。为筛箱结构的设计优化提供了重要参考。     

基于有限元法的高速电梯轿厢架的动力学分析

轿厢架是承载轿厢重量及额定载重的系统,由于轿厢架采用多重框架和拉索的组合,属于空间静不定结构,很难进行准确的设计计算.传统上将其简化成平面模型并应用材料力学公式计算,由于模型误差大,相应选取的安全系数也较大,这样设计出的结构过于笨重.基于此,采用有限元法对轿厢架进行合理建模,应用FULL法(完全法)从瞬态动力学的角度揭示了结构在动载荷情况下的位移响应、加速度响应,找到各点的响应最大值并对结构进行改进,充分体现设计细节,对高速电梯的机械设计具有重要意义.     

基于传递矩阵法和有限元法的转子动力学分析

在工业中对转子的动力学分析尤为重要,文章介绍了计算转子固有频率的传递矩阵法和有限元法,借助MATLAB软件和NASTRAN软件分别运用以上两种方法对简单的转子模型的固有频率和振型进行分析计算,从而指导这两种方法在转子设计工程上的应用.     

汽车通过减速带动力学响应分析

为弥补以往根据经验设计减速带的不足,建立了汽车通过减速带时的振动模型,利用状态空间法对系统的动力学响应进行求解;编制MATLAB程序对系统的加速度响应进行了数值计算,并分析了车速和减速带截面尺寸与最大振动加速度的关系。研究表明,汽车通过减速带时的振动加速度与减速带高度成线性正比关系;随着车速与减速带长度之比的增大,最大振动加速度具有先增大后减小的趋势。     

基于有限元模型的裂纹故障齿轮系统动力学响应分析

为更好地揭示齿根裂纹故障对齿轮系统动力学特性的影响,开展了“故障机制分析—齿轮系统建模—裂纹故障试验”的全过程研究。首先,考虑更为真实的齿根过渡曲线和有效齿厚削减限制线,建立了更严格的裂纹轮齿模型,对传统势能法求解啮合刚度进行改进,研究了6种不同深度裂纹的刚度变化;其次,针对传统集中参数模型的不足之处,基于Timoshenko梁单元理论建立了齿轮-转子系统有限元动力学模型;最后,采用Newmark-β法求解正常/不同深度裂纹故障的齿轮系统的动力学响应,考虑转速的影响,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,齿根存在裂纹时,加速度响应存在周期性冲击特征,频域中的边频带现象出现在啮合频率及其谐波附近;冲击成分在时域和频域中的强度与裂纹深度、转速均成正相关关系。仿真结果和实测信号表现出一致特征,验证了该方法的正确性。     

湿喷机上料筛模态与谐响应分析

为研究湿喷机上料筛的振动特性,避免其在使用过程中发生共振,建立了湿喷机上料筛的三维模型,并将其导入ANSYS中进行模态分析,得到前6阶固有频率和模态振型.在模态分析基础上,对其进行谐响应分析,得到位移与频率响应曲线.结果表明:当外界激振频率为30 Hz和50 Hz时,上料筛振幅达到最大值为10.77 mm,与第1阶和第...     

基于转子动力学的偏心齿轮对轴旋转的响应分析

乏组水下检测装置是核电站中堆外重要装备之一,对乏组件的测量精度关系到核电站的安全运行。检测装置轴上齿轮存在不平衡质量,降低了测量精度、破坏了测量稳定性。选取乏组水下检测装置中一关键传动轴结构,简化模型并建立了传动轴的运动微分方程,通过有限元法进行了转子动力学分析,得到了多工况下齿轮节点的轨迹图和位移时程图。从分析结果可以看出:偏心将导致齿轮中心点轨迹产生较大变化;偏心量一定时,两齿轮间的偏心相位角决定了齿轮中心点轨迹,节点位移幅值关于180°成对称关系。     

空气筛启动过程的动力学仿真

针对空气筛的工作特点,以振动力学为理论基础,应用Adams软件建立空气筛的动力学模型,对空气筛启动过程进行模拟。应用Nastran软件进行模态分析和瞬态分析,得到空气筛关键点的位移与应力曲线,为空气筛的结构设计与优化提供理论参考。