电动车动力总成模态及振动响应仿真研究

以某电动车动力总成为研究对象,考虑悬置支架和水套的影响,在HyperMesh中建立了动力总成壳体有限元模型.将有限元模型导入Romax中,并与齿轮啮合传动系统Romax模型相结合,得到综合考虑部件柔性、转子-齿轮系及轴承影响的刚柔耦合模型.对综合耦合模型进行固有特性和振动响应仿真,把握了动力总成振动通过悬置支架向车身传递的频率及其幅值,为后续针对结构振动的优化奠定基础.     

电动车动力总成有限元建模方法的研究

动力总成作为主要的振动噪声源,成为电动车NVH研究中的关键所在。准确计算动力总成的振动模态和固有频率是降低电动车振动和噪声的基础。分别建立电机和减速器有限元模型,采用4种不同的连接方式,探讨了集中驱动式纯电动车动力总成的有限元建模方法,并分析了点焊单元参数对动力总成有限元固有频率的影响。最后通过对比分析模态锤击试验与有限元计算结果,验证了建模方法的可行性,并结合振动试验结果提出:传动系对动力总成壳体的固有特性存在影响,因此在动响应分析时需考虑传动系的作用。     

车辆动力传动系统弯扭耦合振动模型的建立及复模态分析

以某履带车辆的多轴齿轮动力传动系统为研究对象,按照一定的简化原则建立多自由度的弯扭耦合振动力学模型,并针对弯扭耦合振动力学模型的特点,利用有限元理论与数学模型的相结合,在ANSYS中建立考虑齿轮的啮合刚度和啮合阻尼,以及轴承的支承刚度和油膜阻尼的有限元模型,对有限元模型进行有阻尼的复模态计算,并对弯扭耦合振动特性进行分析.探讨耦合模态中的振动形式以及模态参与因子和有效质量,研究齿轮时变啮合刚度和啮合阻尼对多轴齿轮动力传动系统弯扭耦合振动模态的影响情况.对齿轮传动系统进行弯扭耦合振动台架试验,将试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,为进一步的动力学分析奠定了基础.     

基础振动下直管道动态特性分析

针对基础振动对管道动力学特性的影响,导致管道传递效率降低和破坏的问题,运用有限元的方法建立了管道的流固耦合仿真模型。对比分析了有无基础振动对管道动态特性的影响,研究了不同的约束方式和结构参数对管道动力学特性的影响规律。结果表明:外激励对管道动力学特性的影响不能忽略,在强振动管道设计时应该考虑。     

涡轮增压器转子系统三维动力学特性分析

针对涡轮增压器转子系统,考虑陀螺力矩、转子叶轮刚度和转轴抗扭刚度的影响,建立三维分析模型,利用有限元法进行转子系统动力特性分析.开展转子系统临界转速的分析,通过传递矩阵法模型和有限元梁单元模型校验三维模型的有效性,结果表明集总质量法在简化带有较厚轮盘的转子结构时,会减小转子结构的抗弯刚度.开展转子系统不平衡质量动力响应分析,结果显示,转子系统存在着弯扭组合振动,且弯扭组合振动表现为一种非同步的半频激振现象;随着转速的升高,转子系统的弯扭组合振动现象越趋明显;在弯扭组合振动频率附近,转子振动形式为弯扭组合振动;而在其他涡动频率下,转子振动形式为弯曲振动.     

内燃动力总成机组结构振动特性研究

某内燃动力总成在运行测试中发现了机组结构振动的共振现象,针对此现象分析机组结构振动特性。建立机组和公共构架的有限元模型,在模态校验的基础上通过ADAMS建立了考虑机组和构架结构振动的刚柔耦合系统动力学模型。以动力学模型为对象分析机组结构振动对动力总成隔振特性的影响,研究控制机组结构振动的影响因素及控制方法,并通过动力总成实验台架测试验证了控制结构振动方法的有效性。研究结果表明:机组结构振动在高频段会引起机组自身的振动烈度以及传递至车身的动反力变大,通过降低一级、二级隔振器刚度可有效降低机组结构振动频段的动反力峰值。     

大型薄壁壳体结构动力学响应特性的数值模拟

在考虑结构弹性变形、空间大范围运动以及弹性振动与刚体运动耦合的基础上,建立整流罩有限元模型。在验证有限元模型的正确性后,采用MSC.Nastran有限元程序对其进行模态分析,获得罩体结构的固有频率特性和振型特点。最后采用MSC.Dytran程序提供的大变形动力学响应分析的显式差分法算法,对飞行工况下的整流罩分离运动过程进行动力学数值模拟,获得罩体结构动力学响应特性和分离参数。对比已有的实验数据验证文中分析方法的正确性。     

基于ANSYS盘形悬式绝缘子的模态分析

模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用.对结构进行模态分析求解结构的固有频率和振型,可以有效的了解结构的动态特性并为结构的检测提供理论依据;基于有限元分析软件ANSYS,对盘形悬式绝缘子建立三维有限元模型,选择Block Lanczos提取方法,提取前10阶模态;通过分析各阶模态的固有频率和振型,有效的判断了绝缘子的振动特性;一方面为绝缘子的动力学研究提供了基础,另一方面也有助于工程师对绝缘子故障的诊断.     

齿轮结构三维弹性动力分析与有限元模拟

建立了齿轮结构的三维弹性体动力学模型 ,按照厚壁板理论推导了弹性体动力学微分方程 ,分析了齿轮弹性体的动力响应和振动固有特性 ,运用有限元数值模拟分析方法进行了对比分析与验证 ,最终给出了三维振型图和三维应力分布图 ,并对齿轮有关参数对动力特性的影响进行了讨论。这给齿轮本体的结构振动分析提供了一种研究方法 ,为齿轮声辐射特性研究以及降噪设计奠定了理论基础。     

基于Ansys的塔式起重机振动模态分析

塔式起重机的振动会引起较大的动态应力,模态分析就是确定其结构的振动特性,也是其他动力学的基础。以FTZ5510塔式起重机为研究对象,研究了其建模方法,建立了其整体结构的有限元模型,并以结构进行模态分析来计算结构的固有振动特性,确定结构的固有频率以及振型,为研究该型塔机的其他动力响应提供了依据。     

钻机底座的振动分析

针对ZJ15型钻机底座采用高速档钻进时振动强烈的情况,对该型钻机底座进行了模态测试、振动测试与分-析,指出钻杆、变速箱、万向轴、转盘输入轴等设备是其主要振源,并对钻机底座的设计制造提出了改进建议。分析结果在实际生产中得到应用,取得了较好的效果。     

采煤机截割部工作稳定性研究

为研究采煤机截割部的工作稳定性,利用Matlab、Pro/E、ADAMS和ANSYS联合构造的仿真平台建立截割部的刚柔耦合动力学模型。基于ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行强迫振动分析,获取系统主要模态能量分布及各阶模态的动态响应特性,对壳体的振动特性及其对传动系统的影响进行分析。分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

带有柔性齿圈和行星架的直齿和斜齿行星传动的模拟

本文提供可以仿真具有变形零件的直齿和斜齿行星齿轮周转齿轮的三维静态和动态性能的模型。通过三维有限元方法得出的结构求出齿圈和行星架的变形分布。根据模型的转化技术,通过考虑到轮齿接触弹性原则,由连接齿圈结构和行星轮分块参数模型限定内齿轮元件。沿接触线导出离散的啮合刚度和当量法面偏差,并把啮合齿面位置作为随时间变化再计算它们的数值。采用约束基础技术仿真一个连接行星轮中心的行星架,用组合板块参数太阳轮／行星齿轮和沿轴装零件集成刚度,质量和惯量完善行星齿轮／周转齿轮模型。对整个啮合仿真用综合时间一分级积分框图和接触算法解相应的运动方程式。得出的一些准静态和动态的结果表明所推荐的混合模型的趋向和考虑齿圈和行星架变形的重要性。     

分支轴系扭振分析的动态子结构矩阵法

介绍了一种适用于复杂分支轴系扭振分析的动态子结构矩阵法，该方法利用分支轴系之间的协调关系，将直串子结构动力分析的动态矩阵法与子结构模态综合法结合起来，从而大大简化了分支轴系的扭振分析。     

桥梁工作模态分析中阻尼比识别的离散性研究

准确识别阻尼比一直是桥梁结构模态参数识别的难题。为研究工作模态分析中识别的阻尼比离散性问题,总结了现有的代表性的频域、时域和时频分析的阻尼比识别方法,指出了各种方法导致识别结果不准确的原因。以一个预应力混凝土连续梁桥的工作模态分析为例,分析了阻尼比识别的结果,研究了减小识别的阻尼比离散性的方法。结果表明:相对频率而言,阻尼比识别结果离散程度较高;在混合自由振动响应的情况下,通过增加采样时间,能改善阻尼比识别离散较大的问题,提高识别精度;利用振动水平较低的随机振动响应识别的阻尼比离散性较小。     

基于VB的岸桥机房电机底座振动快速分析

根据岸桥机房振动测试结果分析出导致机房振动的主要原因,发现提高电机底座横向刚度可以有效抑制振动.基于将系统简化为单自由度强迫振动模型和有限单元法两种计算方法,利用VB分别编制了能将电机及底座参数化的振动快速分析软件.通过分析电机底座不同结构布置形式对其固有频率和最大振动响应速度的影响可知,增大电机底座截面惯性矩可以降低系统振动响应;快速分析软件分析结果与ANSYS计算结果一致,同时比较了用两种方法编制的软件的优缺点.运用所编软件对某岸桥机房电机底座进行了快速优化设计,振动实测数据与分析结果吻合,证明了快速分析软件分析结果的可信度和所用方法的可靠性.     

OPTIMISATION OF DYNAMIC VIBRATION ABSORBERS OVER A FREQUENCY BAND

This paper is focused on the reduction of vibration levels of mechanical systems using dynamic vibration absorbers (DVAs). A general methodology is proposed for the optimum selection of DVA parameters so as to guarantee the efficiency of those devices over a previously selected frequency band. The presented methodology utilises a substructure coupling technique exploring frequency response functions (FRFs), which enables one to calculate the FRFs of the composite structure (primary system+DVAs), from the FRFs of the primary structure and the theoretical expressions of the FRFs of the DVAs. The FRFs of the composite structure, which are expressed as functions of the DVA parameters, are then used to define scalar performance indexes related to the vibration levels of the composite structure over the selected frequency band. These performance indexes are optimised with respect to the DVA parameters by solving a general non-linear constrained optimisation problem. The first part of the paper is devoted to the formulation of the substructure coupling method and the optimisation procedures. Numerical applications using experimentally acquired FRFs are then presented to illustrate the main features of the proposed methodology.     

Effects of Floating Ring Bearing Manufacturing Tolerance Clearances on the Dynamic Characteristics for Turbocharger

The inner and outer oil film dynamic characteristic coefficients of floating ring bearings(FRBs) change due to the manufacturing tolerance of the floating ring, journal and intermediate, which leads to...     

周转斜盘发动机轴系扭振计算与分析

根据周转斜盘发动机的结构特点建立其扭振计算模型 ,并利用动态子结构方法进行扭振计算 ,通过计算说明动态子结构方法对具有复杂结构的周转斜盘发动机轴系扭振计算的有效性 ,并具有物理概念明确、节省计算时间、减少计算机内存等优点     

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。