壁板结构热屈曲后模态特性试验

高速飞行器在服役期间面临着严酷的气动加热效应,热载荷会引起材料性能变化,会在结构内部产生热应力、热变形及热屈曲,从而改变结构的有效刚度,影响其动力学特性。针对铝合金壁板结构开展热屈曲后模态特性的试验,采用石英灯辐射加热方法模拟气动加热,利用热应变与温度的关系,获得了壁板结构热屈曲临近温度,进而选取屈曲前、屈曲后一系列温度状态开展热模态试验。试验结果表明,模态频率随加热温度的增加先降低,在临近屈曲温度附近达到最低值,热屈曲后随着温度增加又逐渐增加。由于不同阶模态对热载荷的敏感程度不一样,第3阶和第4阶模态在加热过程中发生交换,而模态阻尼随着加热温度的增加呈现增加的趋势。     

多瓦预载荷调整对核主泵轴系临界特性的影响

针对高可靠性立式轴系的横向振动问题,以四瓦水润滑导轴承为研究对象,以多瓦预载荷调整为出发点,分析预载荷系数对导轴承静动特性的影响,同时采用模态分析方法计算2种典型瞬态工况下核主泵轴系的一阶弯曲临界转速及模态振型。结果表明:随着预载荷系数的增大,叶轮和下飞轮处的弯曲程度减小,轴系的临界转速升高;当预载荷系数超过0. 4时,临界转速急剧增大,范围迅速减小。     

连杆的稳定承载能力有限元计算

利用有限元分析软件ANsYS10.0,对外形及其受力都比较复杂的内燃机连杆稳定承载能力进行了较为精确的线性及非线性分析.得出了连杆弹性屈曲时的屈曲模态ω(x)=Asin（nπx）/l前4阶屈曲模态及非弹性屈曲时稳定临界载荷.为工程实践中外形和受力复杂的受压杆件稳定承载能力的精确分析计算提供了可行、有效的方法和分析数据.     

初始几何缺陷对履带起重机桁架臂临界失稳载荷影响分析

针对履带起重机桁架臂初始几何缺陷对其承载能力影响问题,对相关规范和企业标准进行统计整理,将初始几何缺陷分为两类:臂节几何缺陷和臂节组装产生的几何缺陷.对一致缺陷模态法进行改进,在线性屈曲分析的基础上,考虑了缺陷分布的随机性,建立了模态参与系数的概率模型,提出了多阶模态随机耦合法模拟臂节几何缺陷,并采用等效载荷法模拟臂节组装产生的几何缺陷.算例分析表明,理想臂架的临界失稳载荷为392 t,本文所提方法模拟臂架几何缺陷所得最不利临界失稳载荷为361 t,相比降低了7.9％;考虑前四阶单阶模态作为臂节几何缺陷所得最不利临界失稳载荷为368 t.综合上述结果,本文所提几何缺陷模拟方法可以模拟出最不利的缺陷,并且获得最不利缺陷分布下的临界失稳载荷,为桁架臂初始几何缺陷模拟提供一些借鉴和参考.     

基于刚体模态的弹性支承转子动平衡研究

针对弹性支承形式下转子动平衡时出现刚体模态振型的问题,对双平面影响系数法与模态N+2平面向前正交法的动平衡机理进行了研究,对低速平衡后转子一阶与二阶临界转速时的振动影响规律进行了归纳,提出了弹支刚性转子模态动平衡操作方法。利用DyRoBeS软件建立了弹支—多盘转子系统模型,进行了转子动力学振型仿真计算,同时搭建了鼠笼式弹性支承结构下多盘转子实验台,进行了两种动平衡方法的临界处振动控制效果实验。研究结果表明:对高阶振型仍表现为刚体模态的弹性支承转子系统进行动平衡,影响系数法低速动平衡后可以同时降低一阶与二阶临界转速处振动幅值;模态向前正交平衡法在一阶临界处动平衡后,可有效降低一阶临界转速时的振动,同时不影响二阶临界转速处的振动幅值。     

基于有限元法计算机直接制版设备辊筒模态分析

针对计算机直接制版设备辊筒进行有限元法动力学理论推导和临界转速的确定,利用Ansys workbench对辊筒进行模态分析,得出前六阶振型和极限转速。在满足辊筒20μm振动条件下,对辊筒进行静态分析,得出辊筒的最大转速、强度和挠度满足实际工况需求,并验证辊筒在最大工作转速下不会产生共振现象,实现了辊筒静动态特性的分析。     

机械支柱螺杆组件的有限元屈曲临界载荷分析

在既要保证受压螺杆稳定,又要求其质量轻的应用条件下,如何较为准确地求解出临界载荷是螺杆设计中的关键问题。由于螺杆临界载荷的理论计算是将螺杆简化为以其小径为外径的圆杆,忽略了螺纹牙的作用,所得出的临界载荷与实际情况相比较小,导致螺旋机构自重较重。针对上述问题,对一种新型采场顶板机械支柱的细长受压螺杆组件的临界载荷进行了研究,在ANSYS Workbench软件中建立了考虑螺纹牙和联接实际情况的有限元模型,应用有限元屈曲模态分析方法,得到了前3阶临界载荷,并与其理论值进行了对比,分析了两者之间的差异。     

基于混合仿生设计的风力机塔架

本文为风力机塔架的混合仿生设计提供了一种方法。为提高风力机机组整体安全性，基于混合仿生设计方法，提取竹子竹节和问荆草茎截面特征，构造了由外塔筒、内塔筒、法兰盘（加强节）和加强肋板组成的两种仿生塔架（FS1和FS2）。运用ANSYS Workbench软件对比研究原型塔架和两种仿生塔架的静动态性能和屈曲稳定性。结果表明：内塔筒为圆形的FS1塔架力学性能更好。与原型塔架相比，FS1塔顶最大位移和门洞附近的最大等效应力分别降低了17.6%和23.83%,1阶固有频率和1阶临界屈曲载荷分别提高了5.2%和23.12%，充分证明仿生塔架FS1具有更好的抗弯性能和稳定性。     

ITER外真空杜瓦稳定性分析

介绍了ITER的项目背景、稳定性的基本概念以及稳定性分析的基本方法,以ITER杜瓦设备作为研究对象,对其在自重载荷作用下进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其失稳模态以及失稳时的临界载荷,为杜瓦的整体设计提供参考。     

发动机连杆强度及稳定性分析

针对新设计的发动机连杆,采用有限元仿真分析方法校核其强度及稳定性。通过对发动机连杆进行承载分析,并建立发动机连杆有限元模型,对发动机连杆及联接螺栓进行了强度分析,采用预应力模态分析方法对发动机连杆进行了模态分析,基于屈曲分析理论对发动机连杆进行了屈曲分析。分析结果表明:发动机连杆最大等效应力为500.28 MPa,安全系数为1.57,连杆联接螺栓最大等效应力为251.99 MPa,安全系数为2.54。证明了连杆及联接螺栓均满足强度设计要求;模态分析得到连杆与活塞联接处易发生振动失圆;发动机连杆一阶屈曲载荷系数为6.24,连杆的屈曲临界载荷为727 667.87 N,连杆设计满足屈曲稳定性要求。上述分析可为发动机连杆设计提供参考。