新型地铁列车氢系统箱体强度分析

氢燃料电池系统是新型地铁列车混合动力系统的重要组成部分。氢系统箱体的强度特性直接影响动力系统稳定性和行车安全。建立氢气系统箱体的有限元模型,计算结构模态并与试验模态对比,评估箱体结构模态参数及验证有限元模型的准确性。同时按照标准要求对箱体进行强度考核,仿真结果显示箱体的强度设计可满足实际应用的需要。     

基于形貌优化的滚筒洗衣机箱体的结构设计

在HyperMesh中建立了滚筒洗衣机箱体有限元模型,利用OptiStruct求解器进行模态分析,并对洗衣机箱体在一阶模态频率高于工作频率的要求下进行了形貌优化。根据优化结果确定洗衣机箱体的加强肋合理布局,提高箱体刚度,避免了洗衣机脱水工作时箱体与电机激励发生共振,降低振动和噪声。     

试验齿轮箱箱体振动模态分析

在Solid Work软件中建立齿轮箱箱体的三维实体模型,运用有限元分析软件ANSYS Work-bench对齿轮箱箱体进行仿真分析,得出箱体前10阶约束模态的系统固有频率和相应振型,通过其模态分析为动态响应分析提供理论依据。运用此方法可以在箱体设计时避开齿轮箱啮合工作频率,避免由机械共振造成的整机故障,并为齿轮箱系统故障诊断提供理论支持。     

快速液压夯实机关键部件的模态分析

利用ANSYS Workbench软件对HHT 3进行模态分析,得到箱体前6阶固有频率和相应的主振型,并与主要振源的工作频率进行比较.结果表明:HHT 3正常工作时,箱体夯锤的冲击振动频率和发动机振动频率均小于实际情况,因此不会发生共振.     

插件机横梁结构优化与动态特性分析

针对某公司插件机的插件精度和速度难以满足工作要求的问题,设计了一种轻量化横梁结构,并且对其横梁的动态特性进行了研究。首先,根据拓扑优化的结果对横梁的内部结构进行了优化设计,并通过3种结构的仿真数据对比建立了刚度特性较好的横梁模型;然后,对横梁-箱体系统进行了模态分析,得到了横梁的前六阶固有振型,并且分析了不同箱体尺寸对系统固有频率的影响;最后,基于模态分析的结果和载荷特性对横梁进行了瞬态动力学分析,计算出了横梁在运动过程中的最大变形量,并且通过传感器测试验证了仿真结果。研究结果表明：横梁-箱体系统与机床不会产生共振,系统的薄弱部分为插件头组件,减小插件头组件的整体厚度可以有效提升系统的固有频率;横梁在插件过程中的瞬态仿真结果最大形变量为0.032 mm,出现在减速阶段,传感器的测试结果为0.035 mm,两者相比误差较小,满足插件机的工作要求。     

新型少齿差行星减速器箱体结构有限元分析

介绍了肖南平先生提出并获得发明专利的一种新型少齿差行星减速器的结构组成,利用ANSYS Workbench软件建立此减速器箱体的有限元模型。对箱体各实际受载情况进行静力学分析,得出箱体所受最大应力和变形量的变化曲线,为箱体结构后续结构改进和轻量化设计提供相关分析数据。对箱体进行有限元模态分析,得到箱体固有频率及相应振型,将其与减速器的转频和啮合频率进行对比分析,可确定减速器是否会发生共振现象。对相应振型的分析为减速器结构的优化设计及振动问题提供理论依据。     

立式泵振动分析及结构改进

KSB公司出口海外某项目的多台立式中开泵,在现场变频调试运行时出现振动超标问题,影响了泵组的正常使用。运用ANSYS软件对泵组进行模态分析,判断振动原因是泵组存在共振问题。通过对电机座结构进行改进,降低了泵组的固有频率,使其避开共振频率范围,从而减小了泵组的振动。     

新型轻量化桥式起重机减速器箱体分析及结构优化

减速器是起重设备的关键部件,而箱体又是齿轮传动系统的承载体,起着支撑和固定的作用。利用Solid Works三维软件建立了新型轻量化桥式起重机减速器的箱体有限元模型并导入到ANSYS Workbench,对箱体实际受载情况进行了静力学分析,得出了箱体所受最大应力和变形量,为箱体结构改进和轻量化设计提供了依据。通过对箱体进行有限元模态分析,得到了箱体的固有频率及相应振型,将其与减速器的转频和啮合频率进行对比分析,确定减速器是否发生共振。     

地铁齿轮箱箱体模态及谐响应分析

通过Pro/E三维软件对地铁齿轮箱箱体进行三维实体建模,然后导入Workbench中对箱体进行有限元模态分析,得出箱体的固有频率和振型;进行实验模态分析与有限元模态分析结果进行对比,检验箱体模态分析方法的可行性;在有限元模态分析的基础上进行谐分析,得出不同频率作用下箱体结构抗振性能。从而在设计过程中可以对箱体结构进行合理布置,增加箱体刚度,并为进一步进行齿轮箱的动态响应分析提供可靠依据。     

基于ANSYS Workbench的两级减速器箱体模态分析

为了获得减速器危险输入转速分布范围,首先利用三维设计软件Pro/E对减速器箱体进行三维建模,之后将其导入到ANSYS Workbench中进行有限元静力学分析、模态分析,得到了箱体的最大应力、最大变形分布云图,以及前六阶固有频率及模态振型,其固有频率分布范围在481.48~1 203.2 Hz之间。结合减速器固有频率分布范围,经过计算,得到了相应频率下的减速器输入转速,转速范围为28 888.8~72 192 r/min之间。将实际工作时减速器的转速与上述转速进行对比分析,可确定减速器是否会发生共振现象,为实际工作中减速器的结构优化设计、振动问题的研究分析提供了一定参考。     

矩形薄板振动式液压脉动衰减器模态分析

针对液压系统压力脉动提出一种矩形薄板振动式压力脉动衰减器结构,利用矩形薄板的各阶模态来达到宽频带压力脉动衰减效果。当液压油的脉动频率接近共振矩形板的某一阶固有频率时,就会激发相应模态振型将该频率成分的脉动能量以最大限度的衰减掉。运用ANSYS Workbench对共振板进行湿模态分析,得到前12阶固有频率与振型。分析结果表明:矩形薄板振动式压力脉动衰减器结构紧凑,各模态频率分布均匀且密集,具有扩宽液压压力脉动频率带效果,适应不同工况工作。     

基于有限元法的电子设备机柜静载与模态分析

首先,根据电子设备机械结构静载的标准和要求,在分析了电子设备机柜的结构特点的基础上,应用有限元分析软件建立机柜的有限元模型,并对机柜提吊和刚度试验进行了数值分析,得到了机柜的三维应力与位移云图。其次,根据动载振动试验要求对机柜分别进行了理论模态分析和试验模态分析,并对二者结果进行了比较。理论模态分析的结果可以满足工程上的精度要求,能够为机柜结构参数的优化提供一定的依据,为电子设备机柜的抗振设计提供了一个有效工具。     

机柜内ATR 机箱钣金安装架设计

轻量化设计是特种飞机任务系统设计的重点之一。文中在对机柜内ATR 机箱安装架结构及受力情况分析的基础上,介绍了一种机柜内ATR 机箱安装架轻量化结构设计方案,采用有限元法进行了模态和随机振动仿真,对得到的模态振型和随机振动条件下的应力及变形进行了分析,取得了显著的减重效果,同时,对工程实施中的技术要点进行了说明,可供同行参考。     

气柱共振导致的核电站蒸汽管道振动分析与机理研究

针对某核电站机组4#汽动辅助给水泵蒸汽管道在大修后验收试验期间发生的振动超标问题,通过对蒸汽管道振动现象及测试数据分析,推测管道振动机理为主汽门活塞卡滞引发汽锤,汽锤激发管道气柱共振,并使得阀杆产生相应频率即69 Hz的振动.由于阀杆控制系统频响特性,69 Hz与阀杆控制系统耦合,导致管道振动烈度严重超标,达到76 m...     

基于ANSYS的电气柜体强度与模态分析

采用大型通用有限元软件ANSYS建立了某机车电气柜体及其过渡梁的有限元模型,根据有限元法对其进行了静强度分析,得到了整体结构的变形及应力分布.然后采用Block Lanczos法对该电气柜体及其过渡梁进行了模态分析,得到了其低阶固有频率及其相应的振型和振型动画,找出了结构振动薄弱部位,并对其进行了优化.这为结构优化设计以及深入的动力学分析和疲劳分析提供了依据.     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

大型立式凝结水泵变频振动的研究及解决方案

针对现有大型立式凝结水泵普遍存在变频工况运行时振动超标的缺点,提出了2种简单有效的解决方案,并根据某600MW、1000MW发电机组立式凝结水泵变频振动超标的改造实例,通过ANSYS有限元计算方法,对整机系统进行模态分析,并对泵的振动情况现场检测,深入分析振动超标的影响因素,对个别零件进行结构改型,并经过试验验证,系统变频运行时的振动状况得到了明显改善,为进一步解决凝泵变频振动问题提供了有益参考和新的尝试。     

双层隔振系统模态匹配分析及其振动特性

针对出口内燃动车动力包的双层隔振问题,根据双层隔振系统的结构参数,建立双层隔振系统的有限元模型。对双层隔振系统进行了模态计算,掌握了系统的频率特性。根据柴油机组激振力的频率特性,定量对双层隔振系统进行模态匹配分析。对双层隔振系统进行谐响应计算,准确判断构架和机组是否发生共振,验证模特匹配的合理性。施加怠速工况下的各个激振力,对双层隔振系统进行了强迫振动计算,计算双层隔振系统的振动烈度和传递率。结果表明：双层隔振系统的隔振性能良好,能满足实际工程需求,研究结果可为实际工程提供参考。     

离心泵侧壁式压水室的模态计算分析

基于有限元分析软件ANSYS对一种具有特殊结构形式的离心泵压水室进行了模态计算分析,获得了无预应力和有预应力两种状态下压水室的前6阶固有频率和模态振型。分析结果表明:侧壁式压水室的各阶固有频率均远离主要激励频率,可有效避免共振的发生;压水室的变形主要发生在进口法兰端和扩散段,可相应增加两处的刚度以优化压水室的振动特性;有预应力状态下压水室的各阶固有频率较无预应力状态下出现约1%的增幅,2种状态下压水室的变形方式基本一致。分析结果为带有侧壁式压水室离心泵的安全运行和结构优化提供了一定的理论指导。     

Vibration modeling and modification of cutting platform in a harvest combine by means of operational modal analysis (OMA)

Vibration in combine cutting platform causes increase in grain loss, reduction of vehicle lifetime and driver’s comfort, and also affects the machine working precision. In order to determine vibration behavior of a mechanical structure, the model which relates acting forces on the structure with the resulting responses of it plays a significant role. For a great deal of mechanical structures, only response data are measurable while the actual loading conditions are unknown. Therefore, the system identification process will need to build on the output-only data. The use of such processes allows the identification of modal models of structures which are excited by unknown ambient vibration. In this contribution, controlled vibration experiments were conducted on cutting platform of a combine in order to recognize and reduce its vibration problem. A finite element model is constructed representing the vibration behavior of the cutting platform. Also, the frequency domain decomposition (FDD) technique is used to estimate the modal parameters of vibrating structures in operational conditions. Then, the finite element model is successfully updated by comparing the estimated results of the operational modal analysis. It is found that there is a resonance condition around 50 Hz. Then, the mass change strategy is used to estimate the scaling-factor and frequency response function (FRF) matrix. Finally, the resonance condition and subsequently vibration of cutting platform is reduced by the structural modification technique. As a result of this modification, natural frequency of fifth mode shape (50 Hz) of the combine cutting platform is shifted to 48 Hz.