轴承刚度对血泵转子系统的模态影响分析

为了研究轴承的支承刚度对轴流式血泵转子系统振动特性的影响,以血泵转子系统为研究对象,利用ANSYS软件,采用有限元法,得出了在不同轴承支承刚度下血泵转子系统的前五阶固有频率和对应的振型。通过研究表明:在不同轴承支承刚度范围内,轴承支承刚度的大小对血泵转子系统的固有频率影响不大,并且血泵转子系统模态振型变形微小;由于该血泵转子系统固有频率较大且远离生活环境中的振源频率,所以在进行血泵转子系统的设计时,不需要考虑共振的影响因素。     

机床导轨结合面动刚度参数修正优化

目前,有限元方法已经广泛应用于机床分析及优化设计之中,有限元模型的准确性会对静动态分析产生巨大的影响,模态试验测试方法可以用于检验并修正模型。以某数控雕铣机为分析对象,将模态试验与有限元计算相结合,基于模态试验的动态参数测试结果,利用ANSYS Workbench有限元分析软件进行多目标优化设计,修正导轨结合面刚度参数,使矫正后的有限元模型更为准确地描述机床的动态特性。     

转子系统中轴承刚度对全矢谱参数影响的研究

基于转子系统中轴承刚度呈各向异性的特点和转子动力学基本理论,建立全矢谱各参数与转子固有特性之间的关系,并应用有限元分析软件Ansys建立转子—轴承—支撑系统的有限元模型,分析水平和垂直方向上的刚度变化对全矢谱各参数的影响。研究结果表明:在恒定转速下,两垂直方向上的刚度对振矢、偏心率、方位角均有影响,根据上述参数的关系,提出依据偏心率的故障判别方法,并给出传感器的安装原则。研究成果对于应用全矢谱技术进行旋转机械动力学特性分析及故障诊断具有一定的参考价值。     

悬挂设备隔振频率与刚度优化分析

基于隔振原理,首先给出了系统频率避免共振需要满足的条件;其次,以E3C动车组牵引变压器冷却单元风机组为研究对象,建立了详细的有限元模型,通过对其进行模态分析得到变压器组装的刚体振动频率和冷却单元吊梁的弹性振动频率;然后,按照变压器组装的垂向浮沉振动、风机组的自身工作振动、冷却单元吊梁的垂向弹性振动对组合模型振动的影响依次降低的原则,研究了风机组避免与三种激励发生共振所需的悬挂频率与刚度;最后,通过避开三种激励的主共振区得到最优的风机组悬挂频率和风机组安装座减振橡胶刚度。     

基于轨道跟踪能力的磁悬浮列车转向架刚度分析

分析了常导磁悬浮列车转向架刚度与车辆轨道跟踪能力的关系,给出了考虑车辆轨道跟踪性能的转向架刚度设计准则、悬浮电磁铁极面形状和转向架刚度匹配的方法,导出了按刚度设计磁悬浮列车转向架的公式,针对已研制的一辆磁悬浮列车,给出了一个有限元计算实例。     

汇流环主轴刚度对测角系统精度的影响

针对某雷达测角系统调试过程中出现轴角精度超差的现象,分析确定原因在于汇流环主轴转动扰动。应用MSC Nastran有限元软件建模,通过仿真分析研究了汇流环主轴模型在不同材料、不同形状时的扭曲变形,确定了汇流环主轴刚度不足造成轴角编码器测角精度细微偏差。对类似系统的设计具有指导意义。     

重型动平衡机摆架的动刚度测试与动力特性预计

重型动平衡机摆架的动力学性能直接影响动平衡试验的安全和精度。从探讨动平衡机摆架动力性能出发,依据摆架特殊结构形式和试验目的,设计基于锤击法的动刚度试验并测得八条动刚度数据。依据这些试验动刚度数据,从动平衡机摆架的结构形式、服役状况和工作环境等方面剖析摆架的动刚度情况,发现其动力性能在工作范围内并没有明显的退化现象。根据有限的试验动刚度数据得到摆架的多个共振频率。之后,通过简单的模型更新技术并依据试验共振频率构建用于辅助预计摆架共振振型的有限元模型。从摆架有限元模态信息、动刚度信息和静态变形信息以及试验动刚度数据角度预计摆架共振振型,并对其方法的合理性给予论述。     

折板截面特征对结构刚度的影响

折板是机械产品常用的一种结构形式,其目的是为了加强板结构的刚度特性,以降低结构面的振动响应及抑制结构的辐射噪声。然而,对于折板的截面形状对板结构刚度特征的影响规律,却缺乏深入地研究。利用有限元方法,分析研究了平板、加肋板、矩形折板、梯形折板、三角形折板、正弦波形折板6种常见板结构的刚度特征,并通过模态试验进行了对比验证。研究表明:相对于平板,其他5种截面形状的板结构刚度均有提高,相同材质、相同总体结构参数、相同板厚条件下,梯形截面对折板结构刚度的影响最为显著,梯形折板具有最大的动态刚度,矩形折板与梯形折板具有类似的振动特性,三角形折板与正弦波形折板具有类似的振动特性。相关研究结果,对广泛采用板式结构形式的机械产品的结构设计具有一定的参考价值。     

一种半柔性轴承中橡胶件的刚度设计

探讨了一种半柔性汽车转向管柱轴承的径向刚度与橡胶圈的材料、形状、尺寸以及装配状况的关系。利用有限元软件分析了橡胶圈的受力变形特征,并推导了橡胶圈径向刚度的理论计算公式。与模拟分析结果比较表明,上述公式可用于带槽的橡胶支撑的径向刚度设计。     

基于气穴模型的动压轴承动态油膜刚度计算方法

针对雷诺方程很难准确反映动压轴承高速转动过程中引起的周向惯性效应、动态挤压效应等的影响,进而导致油膜动态刚度计算精度难以满足高精度轴承设计的现状,提出用ADINA软件先求解瞬态油膜压力分布和瞬态油膜力,得到轴心轨迹,然后结合差分计算模型计算油膜动态刚度的方法。该计算方法基于流固耦合和气穴模型,定义油膜和轴的流固耦合时,采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)算法有效避免了油膜网格畸变的问题,再现轴心动态平衡过程和三维流场压力分布的动态发展过程,得到瞬态过程中的动态油膜力和动态油膜刚度。试验结果和基于流固耦合和气穴模型的计算结果对比分析发现两者基本吻合,说明该基于流固耦合和气穴模型的数值仿真计算方法是可行和有效的。     

CAD/CAE技术在光电经纬仪跟踪架系统研制中的应用

光电经纬仪跟踪架系统研制过程,利用传统的设计方法缺乏统筹考虑,无论在设计阶段还是在对样机寻找薄弱环节及敏感参数上都很困难,更谈不上对各个影响因素进行综合考虑和分析及提出相应对策.根据机电耦合的本质,从机电一体化的角度考虑,建立伺服控制系统与跟踪架机械结构统一的数学分析模型,利用CAE软件(MSC PATRAN/NASTRAN),实现对跟踪架在设计阶段的模拟与分析,快速找出影响跟踪架性能的环节及敏感参数,缩短研制周期,为系统的优化设计开辟了新途径.     

变刚度支承下电磁轴承-转子系统振动特性研究

旋转机械在运转过程中会在同频或倍频的扰动下产生转子振动,而电磁轴承具有刚度、阻尼可调的优势,能为抑制转子振动提供一种研究思路.以电磁轴承-转子系统为研究对象,验证了PID控制参数与等效刚度之间的关系,并分析控制参数对等效刚度的影响;将电磁轴承支承下刚性转子、柔性转子模型结合有限元分析软件进行对比分析,研究等效刚度对转子...     

某型工业叉车护顶架的振动诊断

为查找某型号的内燃叉车的护顶架在怠速时振动明显的原因,首先运用试验模态方法得到该护顶架的固有频率和振型,其次利用有限元方法对护顶架进行数值计算,得知在32.7Hz时振型为绕z轴扭转,在81Hz时振型为绕z轴扭转+绕z轴弯曲,分别与试验模态方法得到的33.7Hz和80.6Hz时的振型一致.可见护顶架的固有频率与发动机怠速时的激励频率25～26Hz有较大的偏离.说明该护顶架的振动是由发动机强迫振动所引起而不是共振所引起,为护顶架的隔振设计提供了依据.     

基于模态理论的白车身静刚度计算方法

以线性系统的模态理论为基础,将简单矩形框架的弹性体模态与静刚度之间的关联性推广到白车身,推导出了具体的数学表达式,再以此为依据,通过有限元分析直接提取各阶弹性体模态参数,从而获取车身静刚度,改变了以往依靠柔度矩阵和大型试验来计算静刚度的方法。研究结果表明,模态理论方法和传统静力学方法所得到的静刚度相差在10%以内,说明白车身的整体静态柔度可以用模态柔度贡献量之和表达,且这种计算方法具有较高精度,能为低阶模态和刚度性能的目标设定提供参考。同时,各阶模态的柔度贡献量的大小可以作为低阶模态识别的重要依据。最后将有限元计算结果与白车身静刚度试验结果作对比,其误差控制在8%以内,其中由模态方法计算的扭转刚度误差低于3%,因此说明此次有限元分析是可靠的。     

永磁轴承的刚度研究

永磁轴承具有结构简单、无磨损等优点,可以与机械轴承或电磁轴承结合构成各种磁轴承系统.利用永磁体等效电流模型,以涡轮分子泵永磁轴承为对象建立刚度矩阵,由尺寸参数对各刚度的影响分析可知:磁环横截面为正方形时,径向刚度和耦合刚度最大;倾斜剐度的正负在正方形横截面处发生变化.     

含硫化铁结核的薄煤层采煤机行星架可靠性研究

文章以某煤机公司设计的含硫化铁结核的薄煤层采煤机摇臂减速系统的行星架为研究对象,阐述了一种对承受复杂的未知载荷的柔性件进行可靠性研究的新方法,得出了行星架在采煤机滚筒截齿遇到硬结核时刻的受力及变形情况,并详细阐述了仿真过程中应注意的问题和相应问题的解决方案,为改进设计提供了重要的参考信息,并对柔性件（行星架等）进行了优化;为刚柔耦合系统中未知载荷构件的研究提供了一条有效途径,使复杂煤层赋存条件下的薄煤层采煤机的设计及应用成为可能。     

基于轴承等效刚度法的TBM盘形滚刀模态分析

为了指导岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)所用盘形滚刀(以下简称滚刀)的选型和装配,在合理分析滚刀实际受力与轴承变形特性的基础上,基于等效刚度法,将复杂轴承结构简化成弹簧阻尼质点系统,并提出了ANSYS环境下滚刀动力学有限元建模方法。通过算例计算,提取了滚刀前五阶模态参数,归纳了各阶模态的振型特征,并结合TBM标准线切割实验台上获得的滚刀垂直力载荷特征,分析了算例滚刀模态激发的可能性。最后,在不改变模型其他参数的前提下,分析了轴承等效刚度对滚刀模态参数的影响规律,并从轴承选用和轴向预紧力两个方面,给出了改进建议。研究结果表明,滚刀一阶固有频率随着轴承等效径向刚度的增加而增加,但受轴承等效轴向刚度影响较小;算例滚刀一阶固有频率较低,与特定工况下阶跃破碎周期接近,故易引发刀具共振;高阶模态较难激发。     

行星轴承刚度对三环减速机动态响应的影响分析

基于已有的动力学模型,以SHQ40偏置式三环减速机为实例,对行星轴承刚度对系统性能的影响进行了分析.根据分析,提出通过增大系统的行星轴承刚度来改善三环传动动态性能的可能途径.     

冲击工况下高速圆锥滚子轴承保持架动力学分析

基于圆锥滚子轴承零件受力模型及润滑理论建立适用于冲击工况的轴承保持架动力学模型,在此基础上,考虑联合载荷和冲击载荷的作用,基于ANSYS/LS-DYNA分析了兜孔间隙和引导间隙对保持架动态特性的影响.结果表明:冲击载荷将使保持架涡动半径增大,质心运动不稳定,保持架应力增大;随兜孔间隙增大,保持架质心运动轨迹的涡动半径增...