基于能量法的超声电机压电振子的耦合动力学模型分析

基于分析动力学的哈密顿原理,采用模态假定将超声电机压电振子复合结构的复杂振动在模态域内等效成单自由度系统的简单振动;考虑压电陶瓷的压电效应,将压电陶瓷诱发应变的激振力的大小用参数力系数描述,建立了超声电机压电振子的机电耦合动力学模型,通过实例计算与实验结果对比,验证该模型是较准确的,可以在超声电机的初步设计阶段替代有限元分析来确定电机的结构及材质参数,并选定合适的工作频率,从而为超声电机进一步的参数化分析和仿真模型的建立,及结构动力特性优化打下理论基础.     

基于ANSYS的机床模态分析

振动现象是机床设计中所面临的问题之一,它会产生加工误差,影响零件的加工精度。模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性,本文建立了某型立铣床床身的三维有限元模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,从而得出床身前十阶固有频率和振型。     

基于ANSYS的车桥耦合振动分析

为准确分析车桥之间的相互作用,根据模态综合法推导车桥系统动力平衡方程,基于ANSYS前后处理器的桥梁建模和结果后处理功能,结合自主程序VBDIP(Vehicle Bridge Dynamic Interaction Program),形成1个通用工具用于分析车桥耦合振动问题.以单自由度质-弹系统通过简支梁桥模型为例,计算车桥的动力响应.所得结果与相关文献结果吻合良好,表明该方法正确有效,可用于分析各种车桥耦合振动问题.     

基于ANSYS的机床模态分析

振动现象是机床设计中所面临的问题之一,它能造成加工误差,影响零件的加工精度。模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性。本文建立了某型立铣床床身的三维有限元模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS进行了模态分析,得出了床身前十阶固有频率和振型。     

矩形压电陶瓷薄板的平面耦合振动模式

利用等效弹性法分析了压电矩形共振器的二维耦合振动,导出了振子共振频率的解析表达式。理论分析表明,细长条的长度伸缩振动模式可由所述理论直接导出。实测表明,振子共振频率的测量值与计算值完全符合。     

基于BP神经网络的矩形压电振子振动模态区分*

采用BP神经网络,把矩形压电振子的各阶振型位移输入到神经网络中进行训练,提取各阶模态的振型特征,可实现矩形压电振子的共振振幅分布和振动模态阶次的非线性映射,以此区分各个模态。仿真实验结果显示,建立的神经网络模型可以从ANSYS输出的各模态中准确识别出矩形压电振子的B(3,1)模态,对训练样本外的尺寸也有一定的识别效果,表明所建立的BP神经网络可以有效地用于该矩形压电振子的振动模态区分。     

基于ANSYS Workbench的变速自行车车架的有限元分析

采用Soldworks软件建立了车架的三维模型,并通过ANSYS Workbench软件建立了装配体的有限元分析模型,对自行车架进行了结构的强度、刚度校核及模态分析,在形状优化基础上进行了改进.     

压电陶瓷片耦合振动模态的ANSYS 模拟分析

埋置于混凝土中的压电陶瓷片可用于混凝土结构的无损监测，而其自身的力学行为可视为一周边固定的复合薄圆板的振动。由于所研究的压电陶瓷片是由压电陶瓷层和薄铜片两种不同材料所组成，因此不仅存在自由度的耦合问题，同时还存在不同物理场的耦合问题。本文利用ANSYS6．1对所研究的压电陶瓷片进行了压电耦合分析，并得出了其正反谐振模态。     

基于Patran和MSC Nastran的压电智能桁架结构振动模态分析

用Patran和MSC Nastran分析压电智能桁架结构振动模态,验证基于有限元法建立的智能桁架结构机电耦合动力学模型的正确性和有效性.结果表明：采用Patran和MSC Nastran针对2种典型压电智能桁架结构开展振动模态分析的结果,与采用基于有限元法建立的数学模型计算得到的模态频率及实验测试模态频率近似相等,验证基于有限元法模型的正确性和有效性,为开展主动振动控制器的设计提供模型和技术支持.     

基于ANSYS的天线杆屈曲分析

论文介绍了屈曲分析的定义和屈曲分析有限元分析法,采用有限元分析软件ANSYS建立了天线杆的有限元模型,然后对天线杆进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,分别求出了屈曲模态及临界载荷,并将分析结果进行对比.对不同的初始缺陷的情况进行屈曲分析,得出临界载荷随初始缺陷的变化规律,分析结果为结构的优化设计提供了理论基础,对类似结构的屈曲分析提供了参考依据.     

基于ANSYS塑料检查井井壁加筋结构仿真分析

塑料检查井埋入地下后会受多种载荷影响,若井壁没有足够的强度和刚度常导致变形,严重时甚至断裂,大大降低检查井工作性能。此外,检查井受到路面车辆等造成的激振作用,若发生共振现象,易造成疲劳损伤。针对此,本文提出6种加筋方案,对埋深5 m的井壁结构进行受力分析,利用ANSYS软件对不同加筋结构进行静力仿真,对满足指标要求的两种网状加筋结构进行6阶模态分析。分析结果表明:加筋方案有利于提高塑料检查井井壁的强度和刚度,且在相同加筋密度下网状加筋优于条状加筋,三角形肋板优于方形肋板,其中三角形网状加筋方案对井壁刚度和强度的提升最明显;三角形网状加筋结构和方形网状加筋结构的固有频率均避开外界激振频率范围。     

基于Ansys的压电式四臂加速度计模拟分析

介绍了压电式四臂微加速度计的工作原理,耦合场分析原理以及ANSYS软件在压电分析中的具体应用.以压电式四臂加速度计为例,使用ANSYS软件对其进行了静态,模态等分析,得出了压电层厚度、悬臂厚度、长度对加速度计灵敏度的影响.在模态分析中得出了加速度计的前三阶固有频率和与之对应的振动形态.本文的结果可以直接应用到加速度计结构的优化设计.     

基于加速度传感器的高频振动信号检测分析

介绍了一种基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测技术的实现方法,并论述了高频振动信号的采集、时域分析、频域分析及功率谱分析程序的实现。检测系统硬件部分主要包括压电加速度传感器、信号调理器、高速采集卡。用这套检测系统对各频段的信号进行检测对比实验,实验结果表明此系统能有效地检测到高频振动信号的变化。     

基于压电陶瓷执行器的车削振动控制系统研究

针对车削加工时振动对加工精度的影响,设计了一种车削振动主动控制系统,系统控制器采用基于人工免疫系统的改进型反馈控制器,执行器采用压电陶瓷材料设计制作,建立压电陶瓷执行器和专用刀架传递函数模型,在Matlab环境下进行建模仿真,当振动频率在50～150Hz时仿真结果表明该控制系统能抑制振幅97%以上;另外进行了现场试验,以普通45#钢为车削工件,车削深度为0.07mm,在正常转速下对车削振动进行主动控制,结果证明设计的车削振动控制系统能抑制车削振动幅度37%以上。     

宽频带微型压电式振动发电机的设计

针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系等性能参数。组装了多悬臂梁-单质量块结构发电机实验模型,实验结果表明,设计的多悬臂梁-单质量块结构微型发电机在振动频率为113Hz～155Hz的环境中可以有效地将振动能转换为电能,在频带范围内最小输出功率37.56μW,最大输出功率155.71μW,发电机的频带宽度扩展到42Hz。     

基于虚拟样机技术的发动机建模与扭振分析

在建立动态发动机刚性模型的基础上,结合有限元软件ANSYS,计算出曲轴各阶模态的频率,从而得到含柔性曲轴的动态发动机模型;然后对该模型进行动态仿真,计算出发动机的扭振激振力矩;再对激振力矩进行离散傅立叶展变换,分析各谐次所对应的激振力矩的谐值;最后对发动机模型在共振工况进行仿真分析,求得危险轴段处的扭转应力,分析其安全性能.所提供的这种基于虚拟样机技术的发动机曲轴系扭振分析方法为实际中发动机曲轴系扭振分析,提供了一定的参考依据.     

基于MFC开发的振动信号监测与分析软件

利用微震测量技术、数据采集技术与信号处理技术可以建立一套监测各种振动信号的系统,广泛应用于各种振动事件的监测与报警。该文介绍了该系统的软件的设计思路与实现的效果。采用VC++,基于MFC类库开发了一套振动信号监测与分析软件,实现数据实时采集、信号分析处理、振动事件判别报警、数据存储回放等功能。