橡胶材料对复合测量耙结构强度影响规律分析

针对金属-橡胶复合测量耙及主体骨架耙体分别进行静强度分析、模态分析及随机振动分析,分析了橡胶结构对测量耙固有频率特性及振动应力的影响。研究结果表明,橡胶结构对测量耙静应力及整体刚性的影响几乎可以忽略;橡胶结构会导致测量耙固有频率降低,且随着频率增加,固有频率降低比率越大;橡胶结构使得金属-橡胶复合测量耙振动应力显著降低,相比于主体骨架耙体降低26.8%。     

航空发动机测量耙裂纹故障诊断

以航空发动机测量耙振动试验过程中的安全监测为需求。首先,基于测量耙结构特征简化模型,建立了含裂纹测量耙振动特征方程;其次,建立了某型测量耙有限元模型,通过数值模拟分析了裂纹参数（相对位置、裂纹长度）对测量耙固有频率的影响规律;最后,开展了该型测量耙的振动试验。扫频试验结果验证了测量耙有限元模型的准确性,测量耙在振动耐久性试验过程中出现孔边裂纹,固有频率降低了11.1%,表明在测量耙研制过程中开展振动考核试验时,可在试验现场通过试验前后固有频率的变化实时监测耙体的结构损伤。     

基于谐响应分析的复合结构测量耙应力仿真

通过仿真获取航空测量耙在极端振动条件下的应力分布,是开展测量耙设计验证及优化改进的重要手段。以某复合结构测量耙为研究对象,建立三维有限元模型,开展谐响应分析,获取测量耙各主要振型的应力分布。通过与振动试验结果进行对比,验证仿真结果的准确性。结果表明:采用谐响应分析获取的复合结构测量耙最大应力与试验结果相对误差不超过7%,说明这种方法具有较强的工程实用性。     

某型商用车前保险杠怠速抖动问题控制研究

针对某商用车前保险杠出现怠速工况振动过大的问题,运用振动测试与CAE仿真分析相结合的方法,确定保险杆固有频率与发动机怠速工况下的点火频率接近是引起前保险杠抖动的根本原因.运用振动理论,提出在保险杠与车架连接处增加支架、支撑杆的刚度增强方案,并利用CAE进行改进前后仿真分析.结果表明:优化后保险杠的固有频率提高了6Hz以上,现场实车测试表明,改进设计方案可行,有效解决了保险杠怠速工况下的抖动问题.     

某型发动机测量耙动态特性分析

测量装置是一种用于测量发动机压力、温度等性能的专用测量设备,在测量时,分布于发动机的各个截面,其设计结构直接决定发动机在测量时安全性。针对某型发动机新型测量耙。在研制阶段,对其三维模型进行简化,并通过ANSYS软件对新型测量耙进行模态特性分析,得到其前6阶固有频率和振型。计算结构对新型测量耙的设计提供了重要依据。     

某型大尺寸进气道测量耙振动与应力相关性试验研究

为了解决应变计测量法在试飞中对测量耙应力难以监控的问题,对自行设计的某型大尺寸进气道测量耙进行振动试验,建立测量耙振动与应力的相关性,实现利用测量耙振动信息监视分析测量耙应力的目的。通过扫频和定频试验,得到了相应的振动和应变试验数据。通过试验数据分析,得到了耙的固有频率,并根据各测点应变与振动的相关性初步建立了耙的振动与应力之间的关系方程,为后续试飞中测量耙安全监控提供一定试验基础和依据。     

汽车发动机飞轮壳试验分析与改进

针对某型车常用转速下动力总成的共振问题,在发动机试验台上对动力总成结构进行了模态试验,分析其固有特性,找出发动机飞轮壳弯曲刚度低是导致动力总成共振的原因。在ANSYS软件中建立一种实车条件下的动力总成有限元仿真模型,计算其约束模态,并验证所建仿真模型合理性。改进发动机飞轮壳结构提高动力总成弯曲固有频率,以避开发动机常用转速激励频率区间。有限元仿真计算和发动机台架试验验证了改进结构的有效性。该模态试验与仿真分析方法对解决同类工程问题具有参考指导和应用价值。     

商用车方向盘怠速抖动优化与验证

针对某商用车在发动机怠速时方向盘抖动的问题,利用LMS测试与分析系统对其进行了测试分析,发现转向系统的固有频率和发动机二阶激励频率耦合是其抖动的原因。为抑制方向盘的抖动,对方向盘进行了轻量化设计,同时对仪表台横梁局部增厚,以提高转向系统固有频率使其与发动机怠速激励频率错开来避免共振。最后使用非线性有限元方法对优化后的结构进行了强度校核,并通过试验验证了优化方案的有效性。     

云台稳定性分析及结构优化

基于Workbench模态响应面优化方法,针对机载云台的振动导致的稳定性问题进行分析研究。使用敲击法测量了某机器人上的云台的固有频率。并测量带有激振源的情况下云台的激振频率,试验表明该机器人机载云台失稳的主要原因是发生了共振。为证明实验方法的可靠性,以仿真计算为依据,再以实验数据作对比,两者误差在10%以内。为避免共振以提高结构稳定性,使用响应面法对云台进行仿真分析,根据仿真数值对样机进行改进并实验,研究结果表明优化后云台有效避免了低阶共振。上述的研究方法与成果能够应用于不同结构的机载单自由度云台机器人的减振工作。     

基于AMESim的液压动力转向系统特性研究

用AMESim建立了某车型液压动力转向系统的仿真模型,仿真结果表明,此液压动力转向系统的固有频率为20.75Hz,而发动机怠速激振频率为21Hz,有可能出现液压动力转向系统与发动机怠速共振。通过对液压动力转向系统进行优化从而避免了共振的发生,提升了整车的NVH性能。     

中型客车排气系统模态分析及结构优化

针对某中型客车振动噪声问题,以中型客车排气系统为研究对象,采用试验与仿真两种方法获取排气系统的自由模态进行了分析,得到排气系统的固有频率,并验证了仿真模型;然后运用灵敏度分析,得到排气系统各薄壁件厚度对于第三阶固有频率的灵敏度;最后对敏感薄壁件厚度进行优化,使得排气系统固有频率避开发动机怠速时激励频率,有效改善车内噪声.     

谷物联合收割机底盘机架模态分析与优化

为分析联合收割机底盘机架的振动特性，使用UG NX12.0建立机架的三维模型，使用NX Nastran进行理论模态分析，计算前12阶振型的固有频率和云图，得出机架最大变形部位。通过对底盘机架进行模态试验，验证理论分析的准确性。计算外部激励频率范围，对比分析机架固有频率与主要外部激励频率，对机架进行结构优化，有效避免机架共振。研究结果表明：在机架质量增加7.9%的前提下，机架的第9阶和第10阶固有频率分别降低到81.439 Hz和84.803 Hz,有效避开了发动机工作激振频率86.667 Hz。对优化的机架进行静力学分析，其结构强度满足设计要求。     

某工程机械驾驶室的减振优化研究

针对某工程机械驾驶室的振动过大问题,采用试验测试与仿真模拟相结合的方法,对驾驶室的减振性能进行了评估与优化。通过对各测点振动加速度频谱图的分析,探究了驾驶室振动过大问题的原因,并采用壳单元模型进行模态分析,实现了故障再现;进而根据仿真结果,对驾驶室进行了优化设计,并对该优化方案进行了验证。结果表明:驾驶室的振动放大问题是因驾驶室底板模态与发动机激振频率在50 Hz和80 Hz附近发生共振所致;通过对驾驶室结构的优化设计,有效地规避了发动机的激振频率,振动传递率满足小于70%的要求,达到了减振的目的。     

汽车副车架强度模态分析及结构优化

以某轿车副车架为研究对象,在CATIA、Hyper Works等软件中建立其有限元模型和多体动力学模型。对其结构进行强度分析和自由模态分析。分析结果表明,副车架强度符合使用要求,但该副车架的一阶模态频率与发动机激振频率较为接近从而可能会产生共振现象。针对该问题,采用变密度拓扑优化方法,建立以平均频率法定义的目标函数,以体积分数和应力为约束的拓扑优化。优化结果表明,副车架的模态计算值与试验值误差非常小,其一阶模态频率提高17.3Hz,并且给出副车架材料最优分配图,优化后一阶模态频率可避开发动机激励频率频带,验证副车架结构有效性。     

一种小型二冲程汽油机曲轴箱有限元动态特性分析

采用大型三维软件Solid Works建立发动机曲轴箱,基于ANSYS Workbench对曲轴箱进行模态分析和谐响应分析。自由模态分析中,得出了发动机曲轴箱前6阶固有频率及振型云图,曲轴箱的最低阶模态频率1709.8 Hz与发动机转子频率125 Hz不相等,故不会发生共振;对曲轴箱谐响应分析中,确定对被测面出现最大应力和最大位移时的频率为1 950 Hz,找出曲轴箱正常工作状态下结构振动剧烈的区域,为曲轴箱的测试分析和结构优化提供了理论依据,为研究曲轴箱的减震降噪技术提供了新思路和新方法。     

某国产化加固计算机主板抗振性分析与改进

文中针对某国产化加固计算机在振动试验后主板板载内存产生应力损伤的问题,应用仿真软件对机箱结构和主板安装结构进行了应变、应力分析,得出了机箱和主板在随机振动和冲击激励下的响应数值。针对主板的应变、应力分析结果,提出了理论校核方法。通过对比分析机箱和主板安装结构在不同约束条件下的仿真结果,根据仿真数值与理论限制之间的校核结论,结合主板安装结构形式,给出了针对性的改进措施。试验验证表明,改进后的结构形式对主板的刚性固定效果较好,解决了设备主板在振动试验后出现应力损伤的问题,提高了主板的抗振性能,可为类似设备的主板安装结构设计提供参考。     

某薄板动力减振器振动特性研究

使用SolidWorks建立了某薄板动力减振器三维模型,并在Ansys Workbench中进行了有限元模型应力计算和模态分析。应力计算结果表明,该动力减振器薄板弹簧圆角处应力集中明显,最大应力为892 MPa。模态分析结果表明,动力减振器1阶固有频率为60 Hz,满足减振要求。针对应力集中、容易造成疲劳断裂,提出了改进方案,改进后的薄板弹簧根部应力为445 MPa。此外对新方案进行了谐响应分析,仿真分析表明改进后的动力减振器对60 Hz的振动具有很好减振效果。     

马铃薯收获机机架的模态分析与试验研究

针对马铃薯收获机架的工作可靠性方面存在的问题,利用Hyper Mesh与ANSYS软件联合对机架进行了有限元模态分析,得出了自由状态下的固有频率与振型,分析了机架的作业频率对固有频率的影响;然后对机架的结构进行了优化,优化结果表明:机架的第四到六阶频率分别为111.842Hz、310.596Hz、390.412Hz,均超出了马铃薯收获机作业激振频率(20~50)Hz范围,有效的避免了机架共振的发生;最后利用DASP系统对优化后的机架进行了模态试验分析,证明了理论分析的准确性与可行性。为以后马铃薯收获机机架的优化与设计提供了依据。     

总温总压测头模态振型变化规律研究

采用测量耙测量航空发动机总温总压是发动机定型试飞中的主要测量手段之一。如果测量耙或测头的响应频率与发动机的振动或气流激励频率相吻合,会产生谐共振,使测量耙或测头容易损伤甚至断裂,轻者测量耙或测头不能正常工作,重者将损伤发动机转动部件,危及飞机飞行安全,因此在测头设计过程中,必须选择合适的尺寸参数,使测头固有频率远离激励频率,本文采用Ansys进行参数化建模,对测头的固有频率随各个参数变化规律进行研究,为测头设计尺寸选择和修改提供参考依据。     

某金属燃油箱的模态分析及其隔板结构的改进

针对某燃油箱在车速变换、路况条件差时,燃油晃动对燃油箱产生较大的冲击、产生异响的问题,运用Hypermesh,NX-Nastran对某燃油箱模型进行模态分析,发现该油箱的第1阶固有频率处在固有频率的危险区域内。在不改变总体结构的情况下,对该油箱的隔板结构进行改进设计,以提高油箱隔板的抗振能力,并对改进后的油箱模型进行模态分析和扫频激振试验。扫频激振试验表明第1阶固有频率为54 Hz,相比改进前得到了提高,而且避开了固有频率的危险区,证明改进是有效的。