复杂组合结构的有限元模态分析

目的 建立甘大功率柴油机机体＋曲轴组合结构的有限元模型,并对其进行有限元模态分析,方法 应用动态子结构法建立有限元模型,用虚拟材料来模拟其结合面的动态性能。结果 计算出前5阶固有频率和主振型,与试验结果比较吻合。结论 说明所建机体＋曲结构的有限元模型正确,为其下步的动力学仿真研究奠定了基础。     

发动机主要零部件组合结构的动态特性分析

为了使军用发动机系统的性能更优良,设计效率更高,本文对某军用发动机主要零部件组合结构进行了动态特性的研究.采用了基于试验对比的子结构模态综合法建立了某发动机机体、曲轴、缸盖、曲轴箱4个部件的三维实体模型,并组装成组合结构模型.由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取,采用了虚拟材料来模拟结合面特性.通过反复修正虚拟材料的特性常数,最终使得组合结构的有限元模态分析结果与实验结果吻合.说明依据上述方法确定结合面特性的方法是合理的,组合结构的动态特性是可信的,为整机进一步的动力学仿真研究奠定了基础.     

压缩机振动与辐射低噪声结构分析

针对某往复压缩机噪声偏高问题,采用虚拟预测技术对压缩机进行了低噪声结构分析研究。首先建立了由柔性机体、柔性曲轴和刚性连杆、活塞及飞轮组成的往复压缩机的多体动力学模型。通过动力学仿真求解得到传递给机体的各种激励载荷,再根据直接积分法法求解出压缩机机体的振动响应结果,仿真得到的机体部分测点结果与实验结果吻合较好。最后根据有限元动态结果来预测其机体表面辐射噪声,计算出机体的辐射声功率与实测结果相一致。     

曲轴强度多体动力学与有限元子模型法仿真

建立以曲轴系为核心的多柔性体动力学仿真系统,曲轴系及气缸体组件模型采用AVL Excite软件进行刚度与质量矩阵装配.在考虑轴承弹性流体动力学特性的条件下得到各轴颈轴心轨迹和油膜压力分布,利用有限元（FEA）子模型方法先求解曲柄臂整体模型的结果并驱动圆角子模型,得到危险工况下圆角精细有限元模型的各处动态应力历程及分布,最终使用高周疲劳应变寿命模型校核了圆角动态疲劳安全系数满足设计要求.对曲轴结构模态和运转条件下扭振响应的计算结果与实验值进行了对比,说明柔性体多体动力学结合有限元子模型方法进行曲轴动态疲劳强度的计算和校核是精度和效率均较高的一种计算方法.     

发动机主要零部件组合结构的动态特性分析

为了使军用发动机系统的性能更优良。设计效率更高。本文对某军用发动机主要零部件组合结构进行了动态持性的研究．采用了基于试验对比的子结构模态综合法建立了某发动机机体、曲轴、缸盖、曲轴箱4个部件的三维实体模型．并组装成组合结构模型．由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取。采用了虚拟材料来模拟结合面特性．通过反复修正虚拟材料的特性常数．最终使得组合结构的有限元模态分析结果与实验结果吻合．说明依据上述方法确定结合面特性的方法是合理的．组合结构的动态特性是可信的．为整机进一步的动力学仿真研究奠定了基础．     

曲轴有限元分析与优化设计研究

为了更好地研究曲轴在实际工作过程中的动态特性,本文首先建立曲柄连杆机构的多刚体动力学模型,进行动力学分析模拟.由动力学分析结果得到曲轴所受到的各种载荷,根据这些载荷进行曲轴的有限元分析.进而研究曲轴过渡圆角大小对最大应力的影响,在此基础上对单缸曲轴模型进行优化,确定最优的曲轴过渡圆角,探索了基于现代设计手段的曲轴优化设计的基本方法.     

MWM395柴油机机体莫大模态分析

柴油机机体是发动机基础结构之一,其模态特性对发动机辐射噪声影响显著。本文应用有限元法在I-DEAS软件平台上对MWM395柴油机机体进行了模态分析。首先建立了机体的有限元模型,运用Lan-cozas法对该模型求解并分析了模态计算结果。然后在机体结构不做大的改动的情况下,建立了各种不同的机体模型并求解。通过对各方案所求结果的比较,提出一种提高深龙门型机体刚度的方法,同时为机体的动态响应分析提供了可靠的动力学模型。     

船舶柴油机柔性曲轴与机体EHD耦合下振动研究

为同时、准确、快速地获得船舶柴油机曲轴和机体的整体振动形态,运用模态综合法对其动态缩减,建立二者EHD耦合下的计入各非线性因素的缩减的系统动力方程,采用Newmark方法数值求解。二者间的EHD耦合则根据Reynolds方程和Greenwood/Tripp微凸峰接触理论,采用有限体积法计算获得。由此建立大型船舶柴油机柔性曲轴与柔性机体耦合下的整体振动计算模型,并通过与经典方法对比、试验测试验证了该建模方法和模型。基于该模型,能够同时快速较为准确地计算柔性曲轴和柔性机体的整体的三维振动形貌,有利于进一步揭示曲轴和机体的振动机理,为曲轴和机体优化设计提供依据。     

发动机曲轴动力学仿真研究

探讨了结合有限元分析软件ANSYS和多体系统动力学分析软件。ADAMS对曲轴进行动力学仿真的方法．运用ANSYS建立某军用V8柴油机曲轴的有限元模型，结合ADAMS建立了包括曲轴柔性体以及随曲轴一起转动的零件刚性体在内的发动机曲轴系的多体系统动力学模型，得到了关键构件的运动及载荷变化曲线，为更深入的分析曲轴系动态响应奠定了基础．     

高功率密度柴油机机体的动力学仿真研究

为了提高高强化柴油机的设计效率,以某大功率柴油机机体为例,对机体进行了动力学仿真研究.在机体有限元模型上施加模拟实际工作状态的边界约束和载荷条件,利用振型叠加法对其进行动态响应分析,并与设计指标对比,采用了灵敏度分析方法,对原机体结构参数进行了动力修改.计算出机体的动态特性参数对设计变量的参数灵敏度程度,选择那些对动态特性影响较大的设计参数作为修改参数.修改后的机体,动态响应结果能够满足给定的设计指标.     

数控车床尾架箱体的自由模态分析

分析了CK78XX数控车床尾架箱体的自由模态,应用有限元模态分析方法（FEM）对箱体进行了模态参数（固有频率、刚度、振型）的计算,并与模态试验的结果进行对照以保证有限元模型的正确.计算出的前12阶模态与模态试验的结果相吻合,说明有限元模型的正确性,为下一步箱体的动力修改和动态优化设计提供了必要的依据     

基于特征的缸盖参数化建模及应用

目的　建立某柴油机缸盖的参数化实体模型, 并对其进行有限元动力学分析． 方法　利用特征技术建立缸盖的参数化模型, 最后用有限元模态分析法进行其模态参数的计算． 结果　实现了基于特征的缸盖参数化建模, 计算出前四阶固有频率及主振型． 结论　体现了基于特征的参数化建模在复杂结构的动力分析中的优越性, 为整机的动力学仿真研究奠定了基础     

基于轴向振型差变化率的空间刚架结构损伤研究

通过结构动态特性参数对损伤位置和损伤程度的敏感性分析,提出以轴向振型差变化率为标示量的空间刚架损伤识别方法。应用ANSYS建立了空间刚架结构无损伤和有损伤的有限元模型,选取轴向振型差变化率作为损伤标示量进行结构损伤识别。结果表明：一阶轴向振型差变化率不但能很好地对单一或多个损伤的损伤位置进行识别,而且可以初步识别损伤程度。将此方法应用到实验刚架模型中,实现了对刚架损伤位置的识别。轴向振型差变化率具有敏感性高、回避空间振动方向性、减少工作量等优点,是一种较理想的空间刚架损伤标示量。     

薄壳支架的模态分析

利用有限元理论,对某承受动态载荷产品中的关键支撑件——支架建立了有限元模型,并进行模态分析,计算了前六阶模态参数(固有频率和模态振型)。通过与试验模态分析的方法获得的模态参数相比较,证明计算结果是合理的,提出了对结构的修改意见以提高结构的动态特性。     

基于ANSYS的国产数控机床高速电主轴的仿真分析

为了研究国产数控机床高速电主轴的静、动态性能,通过ANSYS分析软件建立了电主轴的简化有限元模型,对电主轴的静、动态特性参数进行了数值仿真分析;并采用实验模态测试技术验证了有限元模型的有效性和准确性;在此基础上,分析了电主轴支撑跨距对电主轴动态性能的影响规律,确定了电主轴跨距的最优范围.结果表明,有限元仿真与实验模态测试结合,能有效分析电主轴的动态性能,并实现结构的优化.     

悬索管道跨越结构静动态有限元仿真

对大型悬索管道跨越结构静动态分析方法进行了系统的研究,以某悬索管道跨越结构设计方案为背景,按照实际结构特点,应用大型有限元分析软件ANSYS建立了三维有限元模型．对有限元计算模型进行静力、模态和风振反应的有限元分析．结果表明：静力计算中,悬索管道跨越结构各构件处于较低的应力状态．模态分析中,得到了结构的前二十阶固有频率．在模态分析的基础上,进一步对管桥进行风振分析．动态分析结果表明,结构加速度响应曲线与输入的数据趋势类同,主索上的应力响应峰值比较小,管桥的应力响应峰值明显增大．     

Structural finite element model updating using incomplete ambient vibration modal data

This paper presents an effective approach for updating finite element dynamic model from incomplete modal data identified from ambient vibration measurements. The proposed method is based on the relationship between the perturbation of structural parameters such as stiffness and mass changes and the modal data measurements of the tested structure such as measured mode shape readings. Structural updating parameters including both stiffness and mass parameters are employed to represent the differences in structural parameters between the finite element model and the associated tested structure. These updating parameters are then evaluated by an iterative solution procedure, giving optimised solutions in the least squares sense without requiring an optimisation technique. In order to reduce the influence of modal measurement uncertainty, the truncated singular value decomposition regularization method incorporating the quasi-optimality criterion is employed to produce reliable solutions for the structural updating parameters. Finally, the numerical investigations of a space frame structure and the practical applications to the Canton Tower benchmark problem demonstrate that the proposed method can correctly update the given finite element model using the incomplete modal data identified from the recorded ambient vibration measurements.     

基于灵敏度Lanczos迭代法的摩托车曲轴箱模态分析

探讨了灵敏度Lanczos迭代法求解复杂机械结构振动模态的分析方法，指出了影响计算精度的主要原因，采用灵敏度Lanczos迭代法建立了曲轴箱的有限元动力学模型，研究了镁铝合金曲轴箱材料替代的固有特性，并用此方法求解了摩托车曲轴箱的振动模态，为摩托车曲轴箱结构动态特性求解方法提供了理论依据．     

前卸料混凝土搅拌运输车车架结构模态分析

有限元模态分析和试验模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段。为分析前卸料混凝土搅拌运输车车架的动态特性,建立了以板壳单元为基本单元的车架有限元模态分析模型及模态试验系统。应用NASTRAN有限元分析软件计算了该车架在自由状态下的模态参数,并进行了模态试验,提取模态参数。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和分析方法是可行的,可为分析车架在工作状态下的动态特性及车架结构的进一步改进提供依据。     

军用柴油机机体的自由模态分析

目的分析某军用柴油机机体的自由模态．方法应用有限元模态分析法对机体进行计算模态分析,并与试验模态法测出的试验值进行对比以保证有限元模型的正确性．结果计算出机体的前五阶非刚体模态,与试验结果相对照比较吻合．结论所建立的有限元模型正确,为下一步的动态响应及动力修正提供了必要的依据．