高速回转圆盘薄片刀具横向振动的控制

针对圆盘薄片刀具的横向振动,根据流体动压润滑理论,研究了一种圆盘薄片刀具横向振动控制器,利用刀具的高速回转运动和横向振动形成流体压力膜,抑制刀具的横向振动.理论分析和实验测量结果表明,这种利用流体动压润滑原理工作的控制器可以有效地减少刀具横向振动的幅值,而流体压力膜抑制刀具横向振动的效果与控制器中楔形板的结构有关.     

中心带有弹性安置质量的圆板横向振动的有限元分析

本文用三节点环形有限元计算中心带有弹性安置质量的圆板轴对称自由振动的频率，给出了各种边界条件及各种质量比，刚度比的频率参数，并分析了附加弹簧质量对系统固有频率的影响。     

大客车横向稳定杆有限元分析

针对大客车横向稳定杆的受力情况,利用传统方法计算其角刚度,建立横向稳定杆的有限元模型,并根据使用要求设置边界条件,进行有限元分析和角刚度计算.同时,将两种方法所得的计算结果进行对比,得到大客车横向稳定杆角刚度计算中传统方法和有限元法各自的特点和不足.     

轴向运动带的横向与纵向振动分析

利用Hamilton原理,建立了轴向运动带横向和纵向自由振动的耦合动力学模型。基于Galekin方法对轴向运动带系统模型的状态变量作离散得到带有非线性项的常微分方程组。通过数值仿真,给出了轴向运动带的横向振动和纵向振动比较,轴向运动速度对带的横向振动和纵向振动影响,以及初张力对带的横向振动和纵向振动影响。     

简支梁横向振动固有频率的误差分析

采用欧拉-伯努利梁理论求解等直梁的固有频率存在一定的误差,而考虑剪切变形及转动惯量影响的铁摩辛柯梁理论求解的固有频率较为精确.结合工程实际,在常用设计参数范围内,以矩形、圆形、薄壁圆管、工字形和箱形等工程常用典型截面的简支混凝土梁或钢梁为研究对象,计算分析了欧拉-伯努利梁理论求解横向振动固有频率的误差.计算结果表明:矩形、圆形截面混凝土梁的第1阶频率误差均在5%以内,可满足工程需要;工字形、箱形、圆管截面钢梁的第1阶频率误差,只有在高跨比较小时方可满足5%的限值;而对于第2阶及更高阶频率,误差通常远远超过5%,即该理论不再适用.     

径向任意变厚度圆板轴对称横向振动频率的计算

用有限元法计算了径向任意变工圆板和环形板横向振动的频率,构造了三结点变厚度环形单元,使计算模型和实际结构的几何形状达到了完全一致,该方法可以方便地计算双线性变厚度、二次变厚度及其它各种复杂变厚度环形板一圆板的振动频率及振型。计算出的前几阶固有频率的精度很好。     

矩形截面组合梁横向振动固有频率分析

矩形截面组合梁是工程中常见结构，其横向振动固有频率分析、失效分析和预测，在工程实际应用中具有一定实用价值。本文通过矩形截面组合梁横向振动近似分析方法，对矩形截面组合梁横向振动固有频率进行了敏感性分析，提出了失效分析和预测的基本原则。该原则可方便的应用于工程实际中的矩形截面组合梁横向振动固有频率分析。     

斜裂纹旋转叶片动力学建模及振动响应分析

为分析航空发动机裂纹叶片的动力学特性,提高航空发动机的可靠性,尽可能避免灾难性事故的发生。本研究基于应变能释放率和Castigliano定理,结合Timoshenko梁理论,考虑裂纹角度的影响,推导了新的裂纹梁单元的应力强度因子与柔度矩阵,根据裂纹面在振动过程中的应力变化,提出了一种根据裂纹面接触区域来计算裂纹梁单元时变刚度的方法,建立了含呼吸效应的斜裂纹扭形叶片动力学模型。通过将本研究模型和ANSYS Solid186单元有限元模型得到的固有频率和振动响应进行对比,验证了所建动力学模型的有效性。结果表明：当裂纹角度从0°增加到80°时,固有频率增加了约3%,即随着裂纹角度的增加(裂纹尖端更靠近叶尖),裂纹叶片固有频率越大;同时,裂纹角度越大,旋转裂纹叶片的振动位移幅值越小,其频谱中常值分量及倍频处的幅值越小,并且第1阶共振状态下1.0倍频的幅值降低了约40%;本研究模型的动力学响应计算速度较ANSYS更快,提高了约22倍。     

切削参数对锯片铣刀切削振动特性的影响研究

锯片铣刀切削加工过程中,普遍存在严重的振动问题.为研究锯片铣刀的切削振动特性,设计了多种切削条件下的锯片铣刀切削实验.在理论计算锯片铣刀固有频率的基础上,对实验结果进行了分析和讨论.结果表明:锯片铣刀切削系统的频率仅仅取决于系统的固有频率,基本不受切削参数的影响.因此,通过增加刀具系统的刚度或改变切削速度,使激振频率远离刀具系统的固有频率可有效降低和控制切削系统的振动.     

Finite element analysis of rolling process for variable cross-section blade

Due to the variation ofthe blade cross-section, the deformation stress and strain of the workpiece keep changing during the rolling process and the conventional rolling theory is no longer valid. The complexity and diversity of the blade cross-section determine it impossible to establish an universal theoretical model for the rolling process. Finite element analysis （FEA） provides a perspective solution to the prediction. The FEA software DEFORM was applied to discovering the deformation, stress, strain and velocity field of the variable cross-section workpiece, and the effects of friction coefficient and rolling speed during the rolling process, which indicates that the average rolling force at friction coefficient of 0.4 is 6.5% higher than that at 0.12, and the rolling velocity has less effect on the equivalent stress and strain distribution, which would confer instructive significance on the theoretical study as well as the engineering practice.     

高铁弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法

针对高铁运行引起的地基振动和塑性变形问题,提出高铁荷载作用下弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法。将高铁运行诱发的地基变形视为材料非线性问题,采用改进的摩尔-库伦模型模拟地基土,基于弹性地基2.5维有限元法,将通过弹性理论计算得到的位移作为试探位移,经摩尔-库伦屈服准则判定屈服后,引入切线刚度迭代法、后向欧拉积分算法和一致切线模量算法实现刚度矩阵的更新迭代,从而求解出高铁运行引起的塑性变形。在此基础上,将轨道视为Eular梁,采用修正的多频列车荷载模拟高铁列车运行,并使用黏弹性人工边界处理截断边界,建立高铁弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元验证模型。通过与移动点荷载弹性半空间解析解和地面振动实测结果进行对比,验证本文弹塑性地基2.5维有限元法理论的正确性及模型应用的可靠性,表明该方法可用于高效求解高铁运行引起的地面振动及累积变形问题。     

金刚石刀具前角对超精密切削过程影响的有限元分析

基于大变形有限元理论和更新的拉格朗日方程式,建立热机械耦合的平面应变正交切削模型,并利用通用的商业有限元软件,对6061铝合金的超精密切削过程进行有限元仿真．分析金刚石刀具前角对切削力、切屑变形、切屑根部最大应变、作用于前刀面最大压应力和切削温度分布的影响．结果表明：随前角由负向正变化,切屑厚度变小而长度变长、切屑的曲率半径随着变小,切削力和切屑一刀具接触面上最大压应力则随之下降,刀尖附近的切削温度逐步上升,但切屑根部的最大应变则保持不变．以此优选金刚石刀具前角．     

采用能量有限元分析的高速列车车内噪声预测

采用能量有限元分析（EFEA）并引入车体隔声效应建立高速列车（HST）车厢结构和声腔模型,综合考虑机械激励和声激励源,预测分析车内全频噪声. 通过试验及仿真计算获取模型结构和声腔参数;采用多体动力学仿真、声学有限元法和非线性声学方法求解得到车外激励源,包括轮轨力、二系悬挂力、轮轨噪声和气动噪声. 通过验证激励源频谱结果的声压级（SPL）峰值频率保证激励源的准确性. 将模型参数和激励源施加到车内噪声EFEA模型上,并预测不同区域的车内噪声。将车内声腔各区域的预测与搭载试验车内噪声SPL进行对比,结果显示,仿真与试验车内噪声声压级在分析频段内的变化趋势基本一致,声压级总值（OASPL）误差小于3 dB(A). 由此验证了提出的方法对于HST车内全频噪声仿真预测的有效性和准确性.     

四辊轧机机架有限元分析

采用有限元方法对四辊轧机机架进行应力和变形分析。结果表明,机架上横梁压下螺母孔顶部过渡圆弧处是应力最大的部位,该部位应力梯度大、过渡圆弧半径很小,必须采用子模型方法进行精确计算;辊系轴承座施加给机架立柱的侧向力对机架窗口水平方向的变形有很大影响,只有计及侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口的变形。     

桥架结构的强度和振动分析

桥架结构是绞吸式挖泥船的重要组成部分,复杂的载荷条件和轴系布置使得设计难度增加,有必要通过计算分析对桥架结构的强度和刚度作出评价.利用MSC.Nastran对4 500 m3/h绞吸式挖泥船的桥架结构进行了强度与振动的有限元分析.计算结果表明,桥架结构能够满足强度设计要求,绞刀头工作时产生的激振频率不会与桥架结构的固有频率发生共振.所得出的相关结论可用于指导桥架结构的设计和优化,并且为桥架结构的使用、维修及其动态设计提供参考依据.     

Finite element based design of software for integrated passive and active vibration control

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