基于动力有限元分析和神经网络技术的含分层复合材料层合板的损伤诊断

本文基于作者提出的含层间分层损伤层合板的动力有限元分析模型和方法,计算了分层长度和位置对含层间分层损伤层合板结构的固有频率的影响,然后应用MATLAB的神经网络工具箱建立了人工神经网络,通过典型结构的仿真结果比较,证明了采用有限元动力分析和BP网络技术相结合的方法是一种可用于复合材料层合板的分层损伤诊断的有效方法.     

风力发电机锥筒型塔架的模态分析

应用SAP2000有限元分析软件对某定型风力发电机组塔架建模并进行模态分析,研究了有无门洞两种塔架的固有频率及其与风轮转动频率的关系,通过对塔架固有频率影响因素的探讨,得到了一些基础性结论.分析表明：塔架的固有频率每两阶基本相等;门洞对塔架固有频率的影响很小;塔架一阶固有频率与机头质量基本呈线性关系递减;能否引起塔架与风轮激励的共振主要取决于塔架的低阶频率.研究成果可为风力发电机锥筒型塔架的设计提供参考.     

简支梁横向振动固有频率的误差分析

采用欧拉-伯努利梁理论求解等直梁的固有频率存在一定的误差,而考虑剪切变形及转动惯量影响的铁摩辛柯梁理论求解的固有频率较为精确.结合工程实际,在常用设计参数范围内,以矩形、圆形、薄壁圆管、工字形和箱形等工程常用典型截面的简支混凝土梁或钢梁为研究对象,计算分析了欧拉-伯努利梁理论求解横向振动固有频率的误差.计算结果表明:矩形、圆形截面混凝土梁的第1阶频率误差均在5%以内,可满足工程需要;工字形、箱形、圆管截面钢梁的第1阶频率误差,只有在高跨比较小时方可满足5%的限值;而对于第2阶及更高阶频率,误差通常远远超过5%,即该理论不再适用.     

天线座扭转振动固有频率分析

文中以某转台式天线座为研究对象,首先,采用拉格朗日法创建了考虑系统中电机、减速器和安装平台势能及各主要零部件动能的扭转振动动力学模型,并得到了可用于固有频率计算的解析表达式;其次,基于ADAMS建立了面向实体的动力学模型并进行仿真分析,求得的固有频率与理论分析结果吻合。该方法可为天线座的动态性能分析提供参考。     

水中运行设备共振幅频特性研究

在水力机械等淹没水中设备的运行中,常遇到剧烈振动造成设备损坏等故障,多认为由共振引起。本文首先对单自由度简谐振动系统自由振动、强迫振动方程的稳态振动解进行无量纲化处理,计算出不同阻尼比条件下的共振频率比、共振幅值比,发现阻尼比、共振频率比、共振幅值比三者之间存在一一对应的单调变化关系,并据此提出了分别测量设备在水中及空气中的自由振动频率,假定空气中自由振动频率为设备固有频率,再依次确定水中阻尼比和共振幅值比的反求式估算方法。本研究采用敲击法进行了混流式水轮机模型转轮水中及空气中自由振动频率测试,发现其水中自由振动频率比空气中低,其水中一阶自由振动频率与空气中一阶自由振动频率之比约为0.758~0.872;如假定该值为水中自由振动频率比,可计算出相应的水中阻尼比为0.652~0.490,共振幅值比约为1.01~1.17。本研究还进行了中间固定两侧悬臂梁在空气及水中的真实共振试验,在两侧悬臂梁计算固有频率附近均发生明显共振,发现水中共振频率比空气中明显降低,用反求法获得的水中共振幅值比小于2,水中共振幅值对空气中初始振动幅值放大倍数也非常小,进一步说明水中共振时对激振幅值的放大作用非常有限。     

柔顺关节并联机器人固有频率分析

为了解含有片簧式柔顺关节的并联机器人振动特性,基于含有片簧式柔顺关节的并联机器人动力学方程,建立了频率方程,并对系统固有频率在机器人运动过程以及工作空间的变化情况进行分析,同时对理论轨迹、软件仿真轨迹与名义轨迹的差值进行幅频特性分析来说明理论计算结果和软件仿真结果的正确性,也相互验证了频率方程和幅频特性分析方法的正确性。     

10MW风力机叶片设计与动力特性

为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析,考虑叶片的弹性变形和旋转,应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解,通过傅里叶谱分析方法,实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.     

基于ANSYS Workbench的面齿轮传动固有特性分析

以正交面齿轮传动为研究对象,建立面齿轮传动的有限元模型,运用有限元软件A N S Y S Workbenck对该模型进行模态分析,提取该模型的前6阶固有频率和振型进行分析;并研究压力角、齿数差及面齿轮孔径对面齿轮传动固有频率的影响。研究结果表明:面齿轮传动的模态振型以面齿轮振动为主,面齿轮传动固有频率随压力角、齿数差及面齿轮孔径的增大而增大,其中面齿轮孔径对其影响最大,其次是压力角,而齿数差对其影响不大。     

切削参数对锯片铣刀切削振动特性的影响研究

锯片铣刀切削加工过程中,普遍存在严重的振动问题.为研究锯片铣刀的切削振动特性,设计了多种切削条件下的锯片铣刀切削实验.在理论计算锯片铣刀固有频率的基础上,对实验结果进行了分析和讨论.结果表明:锯片铣刀切削系统的频率仅仅取决于系统的固有频率,基本不受切削参数的影响.因此,通过增加刀具系统的刚度或改变切削速度,使激振频率远离刀具系统的固有频率可有效降低和控制切削系统的振动.     

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.