小型客车车轮模态分析

汽车行驶过程中,受到不同幅值和频率的激励,通过车轮传递到车内,进而影响车辆的舒适性。通过Pro/E软件建立车轮的三维模型,使用有限元分析软件Hyperworks建立车轮的有限元模型;采用Optistruct模块进行计算,得到车轮在自由状态下的固有频率和模态振型。通过对车轮进行自由模态实验分析,得出车轮的固有频率和模态振型。将模态实验结果与有限元分析结果进行对比分析,得出低阶模态振型主要集中在轮辋边缘部位,而高阶模态振型主要集中在轮辋中间部位;同时实验结果也验证了车轮有限元模型的正确性。     

列车车轮振动模态声辐射效率研究

根据列车车轮的几何对称性,用有限元法建立车轮的轴对称模型和90°扇区模型,计算不同节径数下的振动模态。在模态分析的基础上,应用边界元法计算了50—6000Hz频率范围内车轮振动模态的声辐射效率。结果显示,在低频段车轮振动模态声辐射效率较低,在高频段的辐射效率趋向于1。两种模型的计算结果一致,与理论相符。     

阻尼材料对铁路车轮振动特性的影响分析

为控制铁路车轮的振动和噪声辐射,在车轮辐板位置粘贴阻尼材料,并采用模态叠加法分析其对车轮频率响应的影响。首先在有限元软件ANSYS中建立普通车轮和阻尼车轮的有限元模型,模型中同时考虑阻尼材料阻尼的频变特性,采用Block lanczos法计算0~10 000 Hz内两种车轮的固有频率和振型,然后根据模态计算结果,采用模态叠加法计算车轮0~5 000 Hz内的频率响应,分析车轮的固有模态和导纳特性。研究结果表明:阻尼材料层的使用对车轮的振型不会产生较大的影响,仅使车轮各阶模态的共振频率略有下降。车轮不同位置在不同激励作用下响应的主要贡献模态各有不同。阻尼材料的使用对轮辋及踏面的振动影响较小。但无论是在径向激励或者轴向激励的情况下,阻尼车轮辐板的轴向振动明显低于普通车轮,在车轮主要的噪声辐射频段(1 000 Hz以上),阻尼材料的抑制作用尤其明显,在对车轮噪声贡献最大的模态(1节圆和径向模态耦合)频率处,振动可以平均降低15 d B以上。     

基于声传递向量方法的车轮扁疤冲击噪声分析

建立一种基于声传递向量分析车轮扁疤冲击作用下轮轨噪声时频特性的模型。首先建立详细的车轮有限元模型进行模态分析,提取模态质量,模态振型等参数。结合车轮模态特征,并将钢轨视为Timoshenko梁,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立可以考虑车轮弹性变形和轮轨接触非线性的时域车轨耦合振动模型。通过轮轨动力学计算得到车轮扁疤冲击下的车轮和钢轨时域振动速度,并由快速傅里叶变换(FFT)获得轮轨接触点处轮轨振动速度的频谱;同时,采用边界元声传递向量(ATV)方法计算得到单位力作用下车轮与钢轨噪声辐射频谱。结合车轮扁疤引起的轮轨振动速度频谱、单位力作用下的速度导纳和噪声辐射频谱计算得到受声点处的声压谱,并通过快速傅里叶逆变换(IFFT)获得其声压时程。结果表明本文模型可以很好地模拟轮轨冲击振动和噪声的时域与频域特性。     

乘用车车轮销轴声学灵敏度仿真与实验分析

为分析路面激励引起的车内结构噪声,建立整车结构有限元模型及流体声腔有限元模型;在车轮销轴处施加激励,仿真计算车内对销轴处的声学灵敏度。对仿真结果进行功率叠加,得到车内对销轴处的整体声学灵敏度。该整体声学灵敏度可作为分析路面激励引起的车内结构噪声的依据。在同等边界条件下,对有限元计算结果进行试实验验证。通过模态贡献量分析等方法分析车身结构、后悬架等对车轮销轴声学灵敏度的贡献;对0~200 Hz车内结构噪声处理提出相应的建议。     

客车车内降噪设计

首先针对某型客车建立了汽车车身结构的有限元模型,对建立的模型进行了有限元模态分析;通过比较计算得出的模态数据和实车试验得出的模态数据,验证了该车身结构有限元模型的正确性。基于模态分析的结果,提出了车身减振降噪的改进方案, 在车身模型上对结构进行了改进并且对改进前后的车内噪声进行分析。分析结果表明,该改进方案能有效降低车内的低频噪声。     

客车车内降噪设计

首先针对某型客车建立了汽车车身结构的有限元模型,对建立的模型进行了有限元模态分析;通过比较计算得出的模态数据和实车试验得出的模态数据,验证了该车身结构有限元模型的正确性。基于模态分析的结果,提出了车身减振降噪的改进方案, 在车身模型上对结构进行了改进并且对改进前后的车内噪声进行分析。分析结果表明,该改进方案能有效降低车内的低频噪声。     

利用CAE方法分析某客车整车共振问题

通过对客车结构进行合理的简化和等效,在建立了客车主要承载结构的几何模型的基础上,建立了能反映客车结构动态特性的有限元模型。随后对客车的有限元模型进行模态分析,计算出整车结构的固有频率和主要振型,并将模态分析结果与测试结果对比。经过分析,查明了问题客车运行时产生整车共振的原因,为进一步解决客车共振问题提供了可靠的理论依据。     

铁路车辆车轮高频振动2D轴对称模型计算分析

文中采用2D轴对称模型对车轮进行模态分析,以此为基础用模态迭加法计算车轮的动态响应。计算车轮动柔度代表车轮振动响应。在计算车轮动态响应时,不仅考虑了车轮的弹性模态,也考虑了车轮的刚体模态。论文深入分析了振动响应计算采用轮对和车轮模态的不同特点,在此基础上提出了改进方法。计算结果表明:包含车轴的模态和车轮的刚体模态对2000 Hz以下频段振动响应有影响。利用单个车轮和轮对的混合模态得到车轮振动响应与轮对计算结果在50-5000 Hz频率范围良好一致。     

辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响

为了分析不同车轮辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响,建立了车轮有限元-边界元混合振动声辐射模型。首先,根据车轮实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用分块Lanzos法求解结构的特征值问题,然后采用模态叠加法计算车轮结构在法向单位力激励下的动态响应,将车轮外表面的速度处理成声学边界元的输入,计算车轮的辐射噪声。数值计算中,考虑了S型、直型和波浪型三种辐板型式和轮缘、名义滚动圆处和车轮外侧三个轮轨接触点位置。结果表明,辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射具有较明显的影响。而且,不同辐板型式车轮在不同轮轨接触点位置下的声辐射特性也不尽相同。数值分析可以为低噪声车轮的选型提供一定的参考。     

1200 MW级汽轮发电机定子绕组端部模态分析

以1 200 MW汽轮发电机定子绕组端部为研究对象,利用有限元方法计算其模态。采用正交各向异性材料建立复合材料大锥环模型,基于接触静力学分析确定定位支架与锥环之间的等效刚度,利用优化分析方法建立线棒-胶体结构的均匀化等效模型。综合各部件形成整体结构模型,完成模态分析计算并结合实验模态分析验证有限元模型。给出1阶模态频率对材料参数和几何参数的灵敏度,明确影响汽轮发电机定子端部模态的关键因素,为定子端部的结构设计提供指导意见。     

4120SG柴油机机体动态特性分析

为建立准确的柴油机机体有限元模型,获取完备的结构动态特性,进行4120SG型柴油机机体的试验模态分析,利用LMS TestLab软件识别各阶模态参数,同时利用MSC.Patran和Nastran软件进行机体有限元模态分析,得到各阶计算模态,并计算试验模态和计算模态问的MAC值,验证所建立机体有限元模型的正确性.     

降阶模型及其在大跨度屋盖结构风振中的应用研究

该文建立了一种适用于气弹系统中非线性结构的降阶模型及系统识别方法,并首次将结构降阶模型应用到大跨度屋盖风振结构模型的建立中。非线性结构采用降阶模型并通过高精度有限元模型的非线性系统识别来建立,该模型在结构的模态坐标中将应变能泛函表示为结构模态振幅的多项式函数,该多项式的系数由高精度有限元模型计算所得的模态和应变能信息确定。该方法对一大跨度屋盖的风振响应做了分析,计算结果与采用高精度模型所得结果和实验结果及用ANSYS计算结果进行了比较,结果符合良好。该文的结构降阶模型对于建立非线性结构模型是准确有效的。     

模态振动对噪声贡献预测及控制

建立某船用增速箱的结构有限元模型和声固耦合边界元模型。对结构有限元模型进行结构模态分析;运用边界元法对增速箱声固耦合模型进行求解。通过计算仿真分析该模型噪声在特定频域中的分布情况。基于结构模态贡献度方法对增速箱的主要噪声源进行识别并进行有效控制。可对产品的设计开发提供参考。     

基于Hyperworks的六边形蜂窝板铺层等效建模方法研究

提出了一种蜂窝材料的铺层等效有限元模型构建方法,可快速准确分析蜂窝板材力学特性。基于该模型所计算的模态、静力和冲击谱结果与目前常用有限元建模方法计算结果进行对比,可以得出结论:铺层等效有限元模型不仅与原蜂窝板力学性能有较好的一致性,而且可以极大地提高计算效率。基于该铺层等效有限元模型,将复杂参数与目标量化,建立蜂窝胞元尺寸长度与前五阶模态频率的函数关系,可为结构的优化设计提供依据。     

中浓纸浆输送系统储浆罐的自振特性分析

为了研究对中浓纸浆输送系统储浆罐的固液耦合自振特性问题。利用ANSYS软件建立有限元简化模型,采用缩减法对储罐的自振特性进行分析,提取前30阶模态并给出部分模态的三维振型图。结果表明,储罐模态振型呈环向多波形式,罐内中浓纸浆悬浮液的晃动幅度呈中心弱,四周强的趋势。分别采用有限元计算方法和现行标准中理论公式的计算方法对系统固有频率进行求解,发现两种方法计算的结果基本一致,表明文中所建有限元模型是合理的,为该储罐动力分析的进一步研究提供依据。     

基于FEM和BEM法的大型立式齿轮箱振动噪声计算及测试分析

根据某大型立式行星传动齿轮箱的结构和安装特点,基于FEM法建立了该齿轮箱的和有限元模型,对其进行了振动模态分析,计算了其模态频率和稳态不平衡响应;基于BEM法建立了该齿轮箱的外声场边界元模型,导入了齿轮箱振动稳态不平衡响应结果作为声学边界条件,对辐射声场进行了数值计算和仿真分析。通过对齿轮箱进行现场振动和噪声测试分析,得到的测试结果与理论计算结果较为一致,表明了理论计算的可行性和准确性     

轻型客车车身车架整体结构有限元模态分析

建立了某轻型客车车身、车架整体结构的有限元模型,计算了车身、车架整体结构和单独车架结构的振动模态,计算结果经过试验验证,表明所建立的有限元模型能够很好的反映原结构的振动特性。建立了车内空腔有限元模型,分析了车内空腔第一阶纵向模态。综合比较分析了车身、车架和空腔模态。     

某轮胎辐射噪声的仿真

在ABAQUS中建立某型号轮胎的有限元模型,采用计算模态分析和实验模态分析对比,验证有限元模型的正确性,并仿真轮胎在某一路面上的滚动过程。基于声传递向量概念,结合有限元和边界元方法,利用MATV技术计算了随机激励下轮胎振动的辐射噪声响应,对轮胎辐射噪声进行分析研究。     

星上飞轮支架组件的模态和响应控制初探

建立卫星飞轮支架的有限元模型并进行了模态及响应计算,也对相关支架的有限元模型计算结果与实 验结果进行比较,进而探讨飞轮支架及其组件是否达到使用环境要求。在此基础上,对飞轮支架组件的模态与响应控制 的规律及如何控制进行若干分析。