超小型固定翼飞行器的有限元模态分析及结构动力的调整

采用ANSYS软件对超小型固定翼飞行器(SMAV)整体结构进行了有限元模态分析和研究，并给出了超小型固定翼飞行器的5阶固有频率和振型(除零频率外)。结果表明，3、4阶模态频率对超小型固定翼飞行器的机翼纵向变形影响很大，而5阶模态频率对超小型固定翼飞行器的扭曲变形影响较大。本文进行了刚度、质量的局部调整，使得超小型固定翼飞行器的振动幅度有较大的下降。     

高速动车组车体模态特性分析

针对轨道不平顺及设备运转使高速动车组运行过程中产生复杂的振动、严重降低乘坐舒适性和行驶安全性等问题,对车体进行模态特性分析,以改善车辆的动态响应特性。建立某高速动车组车体有限元模型,计算3种车体不同质量条件下的振动模态,分析设备吊挂位置和吊挂点数目对车体模态频率的影响,得到模态频率和振型的变化规律。在有限元计算的基础上搭建车体模态测试系统,对车体进行模态试验,分析仿真与试验结果的差异及原因,验证数值计算和有限元模型的正确性。结果表明,车体模态频率满足相关设计标准,不同质量的车体低阶模态振型变化趋势一致,吊挂位置对底架垂弯和车体扭转振动频率影响较明显,吊挂点数目增加使车体模态频率逐渐升高。     

高速飞行器空气动力学数值分析

高速飞行器空气动力学数值分析是以计算流体力学为基础的准确、高效和实用的一种方法。基于这种数值分析,选用流体运动的控制微分方程,定义专门的边界模型条件,对高速飞行器的流场进行数值分析．得出了在0攻角下高速飞行器流场的速度分布、压力分布、及温度分布,飞行器数值分析的阻力系数和风洞实验阻力系数进行比较,比较结果表明有一致性,从而验证了模型选用的正确性。     

高速列车承载结构对车体模态频率的影响

运用Hypermesh软件建立了某型高速列车有限元模型,选定内侧地板、侧墙和车顶作为研究对象,分析了承载结构厚度尺寸的变化对车体一阶垂向弯曲、菱形和扭转变形固有频率的影响。结果表明,车顶厚度的变化对车体模态频率的影响最大,在车体设计时可通过修改车顶的参数来改进车体的模态特性。     

高速电主轴热结构耦合特性的有限元分析

分析了电主轴的各种热源及其发热量,建立了基于热一结构耦合的电主轴有限元分析模型,计算出电主轴复杂的热边界各种状况下的对流换热系数,利用有限元分析软件ANSYS对电主轴的温度场及其主轴的热变形进行仿真分析并进行实验验证.针对设计实例,提出了改善电主轴热态特性的措施,对改进后的电主轴进行有限元分析表明改进措施具有良好效果.     

高速磨床机械结构参数化建模与模态分析

基于动态子结构法建立了高速磨床零部件和整机的实体参数化模型,利用MSC. Patran/Nastran建立了高速磨床机械结构的有限元模型,并对主轴、床身和床身-工作台组合结构进行了模态分析。应用LMS振动及动态信号采集分析系统对主轴、床身和床身-工作台组合结构进行了实验模态测试与分析。实验表明,采用基于假想材料的高速磨床结合部模拟技术可使磨床组合结构的动态实验结果与有限元模态分析结果相吻合,实验测试得到的高速磨床机械结构动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的结果是一致的,说明利用子结构法建立高速磨床机械结构实体参数化模型是正确可行的。     

高速凸轮机构动力学分析及模态截断

高速凸轮机构广泛应用于车辆、纺织和印刷等机械中,对其进行动力学问题研究是提高机械性能的基础和关键。采用有限元法对凸轮机构柔性构件进行离散化处理,结合模态综合技术和Kane方程建立刚柔耦合凸轮系统动力学模型,所得动力学方程是一个更具一般性的柔性梁类动力学方程,且该方程在模态坐标下更便于计算机求解运算。通过对系统模态分析和动力学方程求解来分析其动态性能,在了解系统动态性能的同时进行模态截断研究。对截取不同阶数的动力学模型进行仿真,分析模态截取阶数对计算精度和计算速度的影响。研究结果对判断实际应用中的高速凸轮系统是否需要进行动力学分析具有重要指导意义,也为该类机构的动力学建模和模态特性研究提供依据。     

四轴旋翼飞行器结构设计与模态分析

通过分析四轴旋翼飞行器的飞行原理,基于UG NX环境进行了四轴旋翼飞行器的自顶向下的机械结构总体设计,并在FEM集成模式下对机架的结构模态进行了求解,得到了机架的10阶模态。结果表明:本文设计的快速插接式机架结构,最低自然频率低于振源频率,可以有效避免振源的激振,且结构比载重余量较大,扩展性高。     

高速电主轴运行状态下模态识别及高速效应分析

为了研究电主轴在高速运转状态下的模态及不同转速对主轴固有频率的影响,首先应用有限元法进行电主轴的建模和分析,然后采用环境激励方法对某电主轴进行模态分析。通过实验数据比较,发现随着转速升高,离心力效应和轴承软化效应的综合作用降低了轴承径向支撑刚度,引起前三阶固有频率呈下降趋势,其对高阶固有频率的影响与转速有关。可见以主轴转速所引起的振动作为激振力的环境激励法,能够排除环境及虚模态等复杂干扰,从而准确地对高速运转状态下的主轴系统进行模态参数识别。     

高速卧式加工中心床身结构模态优化设计研究

通过对高速卧式加工中心床身的结构、模态振型及振幅的分析,结合各参数在床身重要结合面处的灵敏度,设计了床身结构的综合优化方案。将优化后的模型再次导入ANSYS进行模态分析,并将工作台处及导轨处的最大振幅与优化前进行比较,结果表明,基于这种模态优化方法,床身工作台及导轨处最大振幅较优化前均明显减小。     

翼面热环境的并行迭代耦合方法及热模态分析

为了准确分析翼面热环境,提出了一种并行迭代耦合方法。气动加热和结构传热分别采用有限体积法(finite volume method,简称FVM)和有限元法(finite element method,简称FEM)求解,且采用基于虚拟空间的插值方法进行数据传递。进行了圆管算例分析,2s时刻驻点温度计算值与试验值相对误差为5.16%,验证了并行迭代耦合方法的精度。进行了翼面热环境和热模态的分析,结果表明翼面最高温度与马赫数呈近似线性关系,且非耦合方法获得的翼面最高温度比耦合方法高342.2K,这是由于非耦合方法未考虑气动热与结构传热之间的耦合效应。相比热应力引起的结构附加几何刚度,热环境下材料刚度的降低是翼面刚度和固有频率下降的主要因素,并且随着马赫数的增加,低阶比高阶固有频率下降得更快。     

高速动车组驱动齿轮箱的约束模态分析与结构改进

以某高速动车组驱动齿轮箱为研究对象,采用APDL语言建立齿轮箱约束模态分析参数化模型,应用弹簧单元模拟轴与箱体之间的结合面,通过有限元分析得到齿轮箱前4阶约束模态振型及其固有频率;运用Sobol局部灵敏度分析方法,确定影响齿轮箱固有频率的关键结构参数,分析关键结构参数对固有频率的影响规律;在此基础上,对关键结构的尺寸参...     

摩托车车架模态分析

固有频率是摩托车车架的重要动态特性之一。通过模拟实际情况对车架模型进行了简化,同时施加了约束。通过对理论模态和实验模态分析结果进行对比,说明理论分析时对车架进行适当简化是合理的,约束是有效的。     

挖掘机回转平台及三角架的模态分析

动力学性能是衡量挖掘机平台及三角架的重要指标,但由于其在工作时会受到发电机、电动机等的外部激励,所以模态分析的结果对研究其动力学特性提供了重要参考依据,并为后续的设计工作提供了很有价值的数据.     

基于ANSYS的轻型联合清污车车架模态分析

应用CATIA软件建立轻型联合清污车副车架总成的三维模型,通过ANSYS的专用接口导入ANSYS软件中以生成有限元分析模型,并对车架进行模态分析和瞬态响应分析,求得车架的前10阶模态。计算了该副车架自由状态下的固有频率及振型特性对整车性能的影响。在ANSYS中用耦合来模拟车架纵、横梁之间的连接,单元类型采用的是实体单元SOLID186。     

汽车挡风玻璃洗涤液喷水壶模态与频响分析

建立了汽车挡风玻璃洗涤液喷水壶三维模型,对模型进行了模态分析和频率响应分析,找出了该产品结构的薄弱部位,为产品结构优化提供了参考。     

某型地铁车辆转向架构架强度及模态分析

通过CATIA软件建立某型地铁车辆转向架构架的三维实体模型,采用HyperWorks建立了该型地铁转向架构架结构强度分析的有限元模型,参照铁路相关标准,计算得到其强度分析应力结果,验证了该构架结构设计的合理性。通过模态分析,获得该构架的各阶模态频率及模态振型,为构架的动态特性设计提供参考。     

轧机机座系统模态计算与分析

为分析某轧机颤振原因,对机座系统模态进行了有限元计算。首先由于结构的对称性,只建立了机座系统一半的三维模型,通过对称面上所加的对称和反对称约束考虑机座系统的整体性,再采用节点自由度耦合方式实现机座与横梁的联接,最后计算得到机座系统的前20阶。计算结果表明,机座系统的固有频率对轧机颤振无直接影响。     

某新型半挂车车架静态特性与模态分析

运用三维CAD软件建立了某新型半挂车的三维模型,并将其导入HyperMesh中建立有限元模型,对车架进行了满载弯曲、满载扭转、紧急制动、转弯等4种典型工况下的有限元静力学分析,得到相应的应力分布和变形情况,对车架结构进行模态分析,预测车架结构和激励相互影响的可能性。结果表明车架的强度和刚度均满足要求。通过模态分析,得到车架前16阶的模态频率和振型,结果表明车辆正常行驶时可以有效避免共振现象产生,车架结构设计合理,对产品的优化设计据有一定参考意义。     

摩托车车架的实验与数值模态分析

摩托车车架的动态性能直接影响整车性能、操纵稳定性、乘座舒适性和制动稳定性等.结合实验测试结果,利用有限元分析软件ANSYS对摩托车车架进行振动模态分析,可为摩托车车架提供最佳的设计依据.