ZH195型柴油机机体有限元模态分析

针对ZH195型柴油机机体的结构特点,利用有限元分析方法对其进行了自由模态和约束模态的有限元分析.采用兰索斯法计算出了机体前十五阶自由模态和约束模态的固有频率及相应振型,通过振型分析找到了机体振动的薄弱部位并提出了相应的改进措施,为机体结构的改进设计及其动态响应分析提供了理论依据.     

基于有限元的S385型柴油机机体自由和约束模态分析

根据S385型柴油机机体的结构特点,利用有限元分析方法对其进行了自由模态和约束模态的有限元分析.采用兰索斯法计算出了机体前十一阶自由模态和约束模态的固有频率及相应振型,通过振型分析找到了机体刚度的薄弱部位并提出了相应的修改措施,为机体结构的改进设计提供了理论依据.     

内燃机机体有限元模态分析

以某卧式单缸柴油机为例,利用美国SDRC公司的I-Deas软件的模态分析功能,在建立底部被约束的机体三维实体模型的基础上,对机体结构进行了约束模态的有限元分析。得到了机体结构的前10阶固有频率及相应振型,从中可看出机体各部分振动的大小,据此对机体结构提出了一些合理改进建议。     

柴油机机体模态分析与试验验证

建立某直列四缸柴油机机体三维模型,对其进行自由模态有限元分析,并提取前5阶机体的固有频率及对应的振型,分析机体各频率范围内的振动规律和抗振薄弱区。为了验证有限元分析模型的准确性,对机体进行自由悬挂试验模态分析。对比结果表明,计算和试验的低阶振型基本一致,固有频率最大相对误差为6.3%,说明有限元模型具有较高的精度,可以作为后续优化和动力学分析之用。     

基于ABAQUS的发动机曲轴模态试验分析

以柴油机发动机曲轴为研究对象,运用CATIA建立发动机曲轴三维几何模型,并运用ABAQUS有限元分析软件对发动机曲轴进行了自由模态分析。再对曲轴的细节特征和约束进行了简化,求出了曲轴自由约束条件下前七阶模态的固有频率和振型。运用实验对比分析方法,通过模态实验可获得曲轴各阶的模态频率和振型,为动力分析提供技术参数,同时也为进一步发动机高速运转时曲轴振动中危险各区域提供了理论依据。     

发动机机体自由模态分析及试验验证

利用Pro/E软件对6缸柴油机机体建立三维模型,然后再用Abaqus对机体进行自由模态的分析,得出了前22阶固有频率和振型。通过试验手段对机体的自由模态进行了测量。最终将FEA结果和试验结果对比表明,两者具有较好的吻合性。     

柴油机机体模态分析与结构改进

为降低机体的表面结构振动和噪声辐射,采用ANSYS有限元分析软件建立了495型柴油机机体的有限元模型,对其进行自由模态分析,并对机体进行了试验模态分析。通过有限元结果和试验结果比较,验证了计算模型的准确性。根据模态分析结果,得出机体的固有振动特性。在该模型的基础上,增加了梯形加强板结构,使其固定于机体油底壳法兰底部。计算结果表明,铝制加强板能提高机体裙部刚度,抑制机体裙部的开合振动,有效地提高机体的固有频率。     

水平轴风力机塔架的频率和振型特性实验研究

为了研究风力机塔架的振动特性,文章利用动态信号采集分析系统,对水平轴风力机塔架进行了实验模态分析和运行模态分析测试,得到了塔架静止与振动两种工况下的固有频率与模态振型,分析了塔架的振动特性。通过对风力机振动信号的频谱分析发现,风速小于10 m/s时,只能激励起塔架挥舞方向与摆振方向的二阶模态;通过对风力机塔架的模态分析发现,风力机发生振动,塔架固有频率与模态振型发生小幅度改变;随着风速和振动烈度的增大,塔架模态参数的变化幅度随之增大。该研究可以为风力机塔架优化设计提供借鉴。     

识别运行状态下内燃机曲轴角振动模态参数的新方法

提出了基于停缸法识别运行状态内燃机曲轴角振动模态参数的一种新方法。基于线性叠加原理,将某缸单独工作引起的测点角振动表示成多个模态角振动的叠加,并推导出当曲轴在该缸的某谐次简谐力矩作用下发生某一种振型的振动时,此时测点角振动近似表现为该模态角振动。对某6240柴油机的仿真研究结果表明:利用停缸法得到的测点角振动位移频响曲线,可识别内燃机曲轴角振动第1、2阶模态参数(固有频率、阻尼比和振型),且各阶模态振型和固有频率与自由振动计算结果相当接近,最大误差仅为2%。     

基于ANSYS的某型四缸内燃机曲轴模态分析

曲轴是内燃机的重要零部件,它对内燃机的动态特性影响很大。本文用ANSYS软件对曲轴进行自由模态分析,求出了曲轴在的前10阶模态的固有频率和振型。首先对曲轴进行简化,利用Pro/E建立曲轴的三维模型;然后导入ANSYS中进行有限元网格划分;最后对曲轴进行自由模态分析,得出曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的优化设计和动力学分析提供了有价值的理论依据。     

YT4135Z柴油机机体动态响应分析

应用有限元动态响应分析技术,对YT4135Z柴油机机体的动态特性进行了研究。在I—DEAS9．0软件平台上建立了YT4135Z柴油机机体的三维实体模型,并对其进行了合理的简化,选用四面体单元对机体三维实体模型进行了网格划分,建立了机体的有限元模型。采用工程上常用的Lanczos法计算出机体约束模态的固有频率和振型。在此基础上,考虑柴油机在稳态工作状况下,以气缸燃气压力、活塞连杆机构运动的惯性力和活塞侧压力等为主要因素,确定机体所受的激励力,利用模态叠加法对YT4135Z柴油机机体进行了动态响应分析计算。     

基于I-DEAS的柴油机组合结构动态响应分析

用I-DEAS软件建立了某90°V8柴油机整机结构的有限元分析模型,采用Lanczos法对整机组合体的自由模态进行了计算,得到了其固有频率和振型。在此基础上,考虑柴油机在额定工况下,以气缸燃气压力、活塞侧压力和主轴承作用力为主要因素,确定了柴油机所受的激励力,利用模态叠加法对柴油机进行了动态响应分析计算,得出了各阶模态的模态响应函数,为运用ATV技术求解内燃机表面辐射噪声提供了边界条件。     

A study of modal damping for offshore wind turbines considering soil properties and foundation types

The modal damping ratio for each mode is crucial to characterize the dynamic behavior of offshore wind turbines and widely used by simulation software in wind turbine engineering, such as Bladed and FAST. In this study, modal damping ratios of offshore wind turbines are systematically studied for different soil properties and foundation types. Firstly, the modal damping ratios and modal frequencies for the first and second modes of a gravity foundation–supported offshore wind turbine are studied. An offshore wind turbine supported by a monopile foundation is then investigated to clarify the characteristics of modal damping ratios and modal frequencies for the monopile foundation. The soil parameters are identified by means of genetic algorithm (GA). Predicted modal damping ratios and modal frequencies as well as modal shapes show good agreement with the field measurements for both foundations. Finally, a sensitivity analysis study is carried out to investigate the effects of soil properties and foundation types on modal damping ratios. For the gravity foundation–supported offshore wind turbine, soil properties affect the modal damping ratio of the second mode largely, but affect that of the first mode little, while for the monopile‐supported offshore wind turbine, soil properties affect the modal damping ratios of the first and second modes significantly. Predicted natural periods and modal damping ratios of the first mode for both foundations by a pair of simple models agree well with those by numerical models.     

大功率柴油机机体三维模态分析

本文采用三维有限元法对柴油机机体进行了模态分析和研究。其中，采用８节点６面体单元构造了较详细的计算模型。并采用频移法来处理总体刚度矩阵的奇异性。文中以一台高速大功率柴油机为例，计算了机体的固有频率和相应的振型。其计算结果与试验值很相吻合。     

基于流固耦合的卧式轴流泵叶轮模态分析

研究轴流泵转轮的振动特性,对于避免轴流泵工作时发生共振、保证水泵安全稳定运行有重要意义。运用有限元软件ANSYS Workbench,结合流固耦合方法,分析某泵站卧式轴流泵的模态,计算轴流泵叶轮转子在空气和水中的各阶固有频率及其振型,并分析了叶轮固有频率的变化规律及其原因。结果表明,水介质会引起叶轮各阶固有频率的降低,各阶固有频率降低系数的范围为0.10~0.38,降低系数大小与各阶振型有关,水中振型和空气中的振型相似,振幅有所减小,水体的附加振动质量是引起叶轮各阶自振频率降低的原因。     

4V-105柴油机连杆系统接触模态特性研究

本文首先利用ANSYS软件建立4V-105柴油机连杆系统的三维实体模型,随后分别对其在压缩和拉伸工况下进行接触非线性的静态应力分析,以获得连杆组件的等效应力分布,并且予以准确性验证,然后在此基础上分别进行有预应力的连杆系统模态分析,从而获得连杆组件相应工况下的固有频率和振型,这可为连杆组件的优化设计和技术改进提供重要的参考依据。     

整体式向心叶轮模态的有限元分析

应用ANSYS有限元软件对一个小型燃气轮机向心涡轮的叶轮模态进行了数值分析。建立了有限元形式叶轮的动力学方程,对方程中非线性的初应力刚度矩阵与离心刚度矩阵采用了线性化简化,应用Block—Lanzos法求解动力学方程的特征值问题,得到了该叶轮的前25阶模态。此外还基于旋转梁的动力学方程,建立叶轮的简化的动力学方程以说明叶轮基本的振动特性。这些特性在数值分析结果中得到了验证。结果表明：由于旋转柔化效应,当叶轮转速上升时,在某一个转速前,各阶频率有不同程度下降,尤其是一阶弯振频率,过了这个转速一阶弯振频率有个突然的阶越。整体式叶轮振动形式主要是叶轮的弯扭振动。