相对伪随机激振下机床的实验模态分析

本文用实验模态分析方法,对X8132万能工具铣床的动态特性进行了分析,用相对伪随机激振法进行了动态特性试验;在数据处理机上对试验数据进行了处理;识别出了结构的模态参数,以活动图形的形式显示了模态振型.找出了铣床结构的薄弱部件,并提出了改进设计的措施.详细讨论了相关多输入系统的模态参数识别原理、相对伪随机激振原理和提高测试精度的若干措施.研究结果表明,相对伪随机激振法适用于机床结构的动态测试,具有较高的测试精度和效率.     

基于模态分析的印制电路板振动可靠性研究

采用有限元方法对印制电路板进行了模态分析,依据有效模态质量和模态振型分析了振动环境下配制电路板的薄弱环节．根据印制电路板的特点建立了有限元模型,通过模态分析得到了各阶固有频率与固有振型,然后利用有效模态质量找出了对系统响应影响较大的各阶模态．模态分析结果显示,该印制电路板的固有频率偏低．本文从安装方式和印制电路板材料属性方面分析了提高印制电路板固有频率的方法,通过改进设计能够有效地提高其振动可靠性．     

轿车白车身模态试验与有限元模态分析的对比

以某轿车白车身为研究对象,利用模态试验分析方法研究该白车身的振动,用随机信号对白车身进行激励,测得固有频率、阻尼、振型等模态参数.并与该白车身的有限元模态分析结果进行对比,用分析结果的差别评价该白车身动态特性.     

高速卧式加工中心主体结构试验模态分析

对高速卧式加工中心主体结构进行试验模态测试,得到了主体结构的各阶固有频率、阻尼比、刚度等模态参数以及模态振型.通过分析其动态特性,确定了机床结构的薄弱环节是主轴前端轴承处及近丝杠立柱,给出了结构改进措施;并且,通过分析主轴前端动刚度,确定了影响机床加工稳定性的目标模态,为进一步提高机床加工效率提供了可靠的改进依据.分析结果表明:试验模态分析技术是提高机床抗振性能和加工稳定性的有效方法.     

结构损伤检测的实验模态分析

阐述了实验模态分析的理论依据，选用工程上常见的矩形截面悬臂梁，通过实验模态分析对结构损伤引起的模态频率移动进行了研究。相对于位移曲率模态，提出了应变曲率模态的方法，并对该方法的有效性进行了实验验证，并就它们在实际应用中的不足之处进行了讨论。比较了位移模态和应变模态的不同响应结果，指出应变模态对局部损伤更加敏感。     

充液弹性管束流固耦合系统模态分析

作为一种新型换热元件，弹性管束结构与管内流体构成了一个典型的流固耦合系统.考虑流体的可压缩性,用有限元法的位移－压力格式对管束－流体耦合系统进行离散,建立了系统的振动控制方程.在此基础上分别对管束结构、管内流体和管束－流体耦合系统进行了模态计算.结果表明：由于流体与结构的相互作用，不但弹性管束结构和流体本身的固有频率和振型发生改变,而且一个子系统的振动还会迫使另一子系统产生新的振动模式.不同密度的流体对结构频率改变的影响程度不同.因此,在研究管内充液弹性管束的动态响应时必须考虑流体与管束结构的相互作用影响.     

充液弹性管束流固耦合系统模态分析

作为一种新型换热元件,弹性管束结构与管内流体构成了一个典型的流固耦合系统.考虑流体的可压缩性,用有限元法的位移-压力格式对管束-流体耦合系统进行离散,建立了系统的振动控制方程.在此基础上分别对管束结构、管内流体和管束-流体耦合系统进行了模态计算.结果表明：由于流体与结构的相互作用,不但弹性管束结构和流体本身的固有频率和振型发生改变,而且一个子系统的振动还会迫使另一子系统产生新的振动模式.不同密度的流体对结构频率改变的影响程度不同.因此,在研究管内充液弹性管束的动态响应时必须考虑流体与管束结构的相互作用影响.     

复杂交通环境激励下西安城墙模态参数识别与分析

结构的模态参数识别一直是结构健康监测的基础和重点,其能评估结构状态、识别结构损伤,对结构的后续维护具有重要意义,对古建筑结构亦是如此.西安城墙属于中国第一批重点文物保护单位,其模态参数识别更是需要重视.在西安城墙瓮城处城墙布设速度与加速度动力特性监测系统,通过现场动力测试试验,获取复杂交通环境激励下城墙振动响应数据;通...     

某三轮摩托车车架模态特性分析

分别采用有限元法和试验模态分析法对某三轮摩托车车架进行了模态分析．对2种方法的分析结果进行了对比,验证了所建有限元模型的正确性．得出该车架的前10阶固有频率及振型特征,使摩托车的结构在设计中尽量避免共振和噪声,加强其稳定性、舒适性,为车架的改进设计提供依据．     

祈年殿式混凝土仿古建筑模态分析

在对天坛祈年殿结构特点分析的基础上,结合有限元模态分析基本理论和ANSYS软件模态分析过程,运用通用数值分析软件Ansys11.0对天坛祈年殿式混凝土结构前五阶模态进行了计算.介于古建筑构件尺寸相对偏大,整体刚度偏大,使得结构固有频率偏大,自振周期偏小;对称结构致使结构特征周期和振型呈对称特征.根据模态分析数据和振型图对天坛祈年殿式钢筋混凝土结构动力特征进行了分析和总结,为对该类建筑的进一步动力分析提供了依据.     

圈条盘有限元模态分析及试验

利用Pro/E对并条机的圈条盘建立三维模型,然后再用ANSYS软件对圈条盘进行自由模态分析,得出前6阶固有频率和振型.使用CRAS系统对圈条盘的自由模态进行试验测量,将有限元分析的结果与试验结果对比表明,两者具有较好的吻合性.     

汾西TFC6905-3型发电机的机体模态分析

利用有限单元法对发电机机体进行建模与模态分析,分别计算在自由无约束状态下和约束状态下的前15阶模态的固有频率和振型.通过动态系统建模与分析,得到了结构模态参数,通过模态实验验证了自由状态下的模态分析法更具合理性.另外,通过模态分析可知,结构的固有频率不仅和材料属性,如重量、刚度、阻尼等有关,同时还与边界约束条件有关.     

汽车动力总成弯曲振动实验模态分析中的非线性特性

在台架及整车条件下，对动力总成弯曲振动实验模态分析中的非线性特性进行研究表明，这一非线性特性仅存在于整车条件下的分析。首次提出对于具体型式的汽车在整车条件下的动力总成弯曲振动实验模态分析，应给出在该车动力总成可能的横向激励范围内其关注的弯曲振动模态频率的曲线图表，才是比较完全的     

摩托车车架模态分析与验证

运用有限元技术对某摩托车车架进行了自由模态分析,并用LMS设备进行了模态试验。试验结果验证了该有限元模型的正确性。同时得出了该车架前14阶固有频率和振型特征,使摩托车的结构在设计中尽量避免共振和噪声,加强其稳定性和舒适性,为车架的改进设计提供理论依据。     

动力环境下深孔弧形闸门模态参数识别研究

以三峡大坝深孔弧形闸门原型试验为背景,提出采用泄洪激励作为环境激励对深孔弧门进行模态参数识别的两种方式,一是对进行泄洪工作的闸门进行工作模态分析;二是在其他闸门泄洪时对退出备用的闸门进行实验模态分析。针对前者,取用泄洪状态下弧门的位移响应,综合自然激励技术和特征系统实现算法,识别深孔弧形闸门的模态参数,同时指出,必须利用EMAC性能指标剔除虚假模态。对比有限元分析,结果表明,在泄洪产生的动力环境下,用该方法对深孔弧形闸门进行工作模态分析是可行的。     

重型载货汽车车架结构模态分析

有限元模态分析方法是辨识车辆结构动态性能的一种有效手段,所以为得到重型载货汽车车架结构的动态特性,本文以板壳单元为基本单元,建立了车架结构有限元模态分析模型,并采用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.同时,分析了载货汽车车轮和传动轴的不平衡质量产生的激励,并对车架的结构动态性能进行了评估.结果表明,在不同的行驶速度下,车轮和传动轴不平衡质量激励频率与车架的一阶扭转振动频率、倍频、一阶横向弯曲振动频率及车架11～18阶振动频率接近,使车架易产生共振现象.该研究为进一步改进车架结构提供了理论依据.     

基于环境激励的大跨度桥梁模态试验

介绍一种相对简单而实用的基于环境激励的大跨度桥梁模态测试分析方法,该方法仅利用结构的动态响应信号作频谱分析即可获得模态频率、振型、阻尼等主要模态参数,处理速度快,并且结果直观可靠.通过对广东金马大桥斜拉桥的实桥测试,证明该方法应用于工程实际是完全可行的.     

Modal analysis on transverse vibration of axially moving roller chain coupled with lumped mass

The modal characteristics of the transverse vibration of an axially moving roller chain coupled with lumped mass were analyzed. The chain system was modeled by using the multi-body dynamics theory and the governing equations were derived by means of Lagrange’s equations. The effects of the parameters, such as the axially moving velocity of the chain, the tension force, the weight of lumped mass and its time-variable assign position in chain span, on the modal characteristics of transverse vibration for roller chain were investigated. The numerical examples were given. It is found that the natural frequencies and the corresponding mode shapes of the transverse vibration for roller chain coupled with lumped mass change significantly when the variations of above parameters are considered. With the movement of the chain strand, the natural frequencies present a fluctuating phenomenon, which is different from the uniform chain. The higher the order of mode is, the greater the fluctuating magnitude and frequency are.     

虚假模态参数识别试验研究

为有效识别试验模态分析过程中的虚假模态和轴对称结构中的密集模态,对铝合金薄壳截锥壳卫星适配器样机的动态特性进行试验研究. 采用电磁激振器进行激励和压电加速度传感器采集响应,获得结构整体频响函数. 采用多项式方法拟合试验曲线,识别结构的模态参数. 系统比较单输入单输出、单输入多输出、多输入多输出等方法对频响函数曲线中密集模态参数识别的影响,并对比分析试验结果与有限元仿真结果,进一步识别试验测试曲线中的虚假模态参数. 试验结果表明:多输入多输出法更有利于分离轴对称结构的密集模态,试验获得铝合金截锥壳卫星适配器的前10阶固有模态;激振器安装不当导致频响函数曲线中存在虚假模态;对轻质结构进行试验模态分析时,需要考虑激振器的附加质量和附加刚度影响.     

摩托车车架的模态分析及优化

运用MSC．Patran／Nastran对某型摩托车车架进行了模态分析，获得其低阶固有频率及振型，并与实验结果对比，验证了所建立有限元模型的正确性，在此基础上，通过灵敏度分析选择设计变量，并以车架重量最轻为目标函数，以固有频率为约束条件，对车架结构进行了优化．