某轿车转向系统怠速振动分析与优化

针对某车型轿车怠速开空调工况时方向盘的抖动严重影响驾驶舒适性的问题,利用振动测试与模态分析方法研究方向盘怠速抖动的原因,发现方向盘整车约束状态模态频率与冷却风扇激励频率相近,从而引起方向盘共振。在无法更改激励力频率的情况下,利用灵敏度分析的方法分析转向系统各部件厚度对模态频率的灵敏度,针对灵敏度大的零部件进行优化。通过方向盘振动试验验证了方案的可行性。     

大客车后视镜振动性能预测与结构优化

客车后视镜是驾驶员判断车周路况的重要依据,为提高客车行驶安全性,需采用有限元分析方法计算求解后视镜的动态特性。采用Hypermesh软件对后视镜做约束模态分析,得到系统的各阶固有频率及振型。利用LMS测试软件,通过锤击法测试计算系统的各阶固有频率及振型以验证仿真模型的有效性。仿真与试验结果表明:后视镜在侧向与垂向的抖动较大,且1阶固有频率偏低,在该频率的激励下易产生共振,影响安全性,需将其控制在规定阈值内。因此对传统后视镜进行结构优化并进行模态分析,仿真结果表明,改进后的结构提高了系统的一阶固有频率,很好地降低了共振的危险性,提升了整车的NVH性能。这为今后设计开发后视镜提供了预测,也为提高客车整车NVH提供了依据。     

特定车速下长头重卡驾驶室异常振动分析

针对某长头重卡以90 km/h的速度在良好路面行驶过程中出现的驾驶室侧围异常振动现象展开研究。在故障分析和道路试验的基础上,基于PolyLSCF参数识别法对驾驶室白车身进行模态测试,建立驾驶室白车身有限元模型。通过试验与分析相结合的方法,分析外界激励对驾驶室振动的影响,掌握长头车驾驶室的振动特性,找到驾驶室异常振动的原因。研究结果表明:该长头重卡驾驶室侧围刚度较弱,局部模态复杂,模态特性与平头车驾驶室有所不同,特定速度下车轮激励的倍频与驾驶室1阶扭转频率相近。针对驾驶室异常振动问题,提出了结构优化方案,并通过仿真验证了优化措施的有效性。     

汽车雨刮器摩擦系统颤振现象有限元研究

采用ABAQUS/Standard复特征值分析法对某车型雨刮器摩擦系统颤振现象进行分析,基于分析所得系统产生颤振的频率和模态提出了对雨刮器刮片结构的修改方案,并进一步对其进行稳定性分析验证。研究结果表明:雨刮器摩擦系统在工作过程中容易产生多频耦合的颤振现象,并且其不稳定振动模态主要表现为刮片部件的一阶和多阶弯曲扭转。通过对刮片结构进行修改,可以改变系统振动模态,进而改变系统的稳定性。适当增大刮片宽度有利于界面接触应力的均匀分布,从而避免雨刮器颤振现象的出现。而当刮片宽度进一步增大时,由于接触面积增大导致接触刚度增大,雨刮器系统有可能再次出现颤振现象。以上研究结果为基于减振降噪的雨刮器结构设计提供理论依据。     

风力发电塔系统整体建模与模态分析研究

为了判断风力发电塔系统是否能避开共振，需对其进行模态分析。提出了考虑“桨叶—轮毂—机舱—塔筒”耦合的整体建模的方法，可用于风力发电塔系统模态的计算。分别进行了停机阶段、运行阶段和切出阶段的模态分析，对比其频率和固有振型。对比结果表明:三个阶段的频率基本相同，只须验算停机状态下的频率满足规范即可；塔筒的振动形式主要为侧向弯曲振动、前后弯曲振动和扭转振动；桨叶在前十阶的振动形式主要为挥舞振动和摆振，且三桨叶振动存在一定的规律；相对于停机阶段，运行阶段时振型基本相同，切出阶段时振型有较大差异。     

基于混合控制的机械臂定位和振动控制研究

针对柔性机械臂的定位和振动控制,设计了一种基于带尾部信号的时滞滤波器的混合闭环控制方案。滤波器的设计采用系统输出等于系统参考值的幅值的约束条件,有效地减小了机械臂的定位调节时间;同时综合考虑柔性关节的振动模态,设计出时间最优的时滞滤波器,进一步消除柔性关节的残留振动,显著提高了定位效率。仿真结果证明了该方案的有效性能,能够同时实现机械臂柔性关节的快速定位以及振动控制,有利于作业效率的进一步提高。     

车灯支架的模态分析

车灯试验支架是对车灯进行振动测试的实验平台,其结构的合理性直接影响到试验的准确性。规范要求车灯试验支架的固有频率应大于一定值以避免与外界载荷产生共振。文章研究了一款AFS车灯的结构避振设计。由于AFS车灯结构的特殊性,容易产生共振,论文通过模态分析找到支架的薄弱部位,在保证支架功能及制造工艺的前提下,建立了3种不同支架的加强方案,并利用ANSYS进行模态分析,得到了简单有效的支架方案。     

玻璃钢/聚胺脂夹层梁动态性能研究

应用夹层梁弯曲振动理论、振动有限元法及实验模态分析,对不同表板和夹心厚度的玻璃钢/聚胺脂夹层梁进行动态特性研究.给出了这种夹层梁的一些重要性质,可直接用于工程设计.     

混动汽车启动抖动问题分析及优化

针对启动抖动会严重影响整车NVH性能的问题,研究了某SUV混动车型启动工况下的整车抖动问题,确定了启动抖动产生的根本原因。通过制定一系列的试验方案进行对比分析,并结合LMS测试数据进行时域分析,明确导致整车启动抖动的根本原因是启动电机拖动发动机过程中扭矩波动导致。根据"源-路径-响应"思路制定优化方案,对悬置与电机进行优化。实车测试表明:优化后整车抖动量级明显减小,满足开发目标要求,证实了该优化方案可以有效解决启动抖动问题。     

轻型货车桥壳振动特性分析

通过有限元分析和试验相结合的方法对桥壳振动特性进行了分析。利用有限元软件对桥壳进行有限元建模,并通过兰索士法进行了桥壳的模态分析。建立了桥壳模态试验方法,采用LMS测试系统对桥壳进行模态试验,并通过模态比例因子(MCF)和模态置信判据(MAC)保证模态试验的可靠性。对比桥壳模态分析与模态试验的频率与振型,得出前5阶模态频率误差在5%以内且模态振型是一致的,桥壳的各阶模态频率均远离路面激振频率,不会发生共振失效现象,桥壳本体中间三角板与包裹半轴部分的桥壳过渡处振动幅度较大。     

非常规换热器换热管固有频率的计算

针对非常规换热器在现代工业使用中存在振动损坏的问题,本文结合某厂的一台冷凝器,对单根换热管进行了 模态分析与谐响应分析,同时还对其管束进行了全面的模态分析。结合GB151-1999和大型有限元软件ANSYS,分析了 换热管数量对换热管束固有频率的影响,并对壁厚、最大跨距、管径和节径比4个因素进行了研究。计算结果表明,此算 例中的冷凝器是合格的,对于实际使用中出现振动损坏的问题,在以后的模态分析计算中应当考虑到实际流体作用的 影响。     

空调管路系统动态特性研究

针对样机设计、打样阶段的空调管路出现振动、应变超标需反复整改问题，课题组通过对管路进行有限元模态仿真计算出其振型与固有频率；再进行模态测试，将仿真结果与测试值做对比，二者误差较小；通过对管路进行应力及振动测试分析，发现应力、振动的峰值点所对应的频率出现在管路固有频率附近，为共振引起。研究结果表明：在设计阶段通过有限元分析可计算出管路的模态与振型;为管路优化设计提供依据,同时节省了打样与实验成本。     

龙门加工中心动态特性的有限元模态分析与结构优化

为了改善某龙门加工中心的动态特性,对龙门加工中心各主要结合部进行等效处理,建立了龙门加工中心整机有限元模型,对其整机进行模态分析,确定了整机动态性能的薄弱环节。针对滑枕导轨结合部刚度不足提出了2种改进方案,通过整机的有限元模态分析和固有频率的比较,得出采用高刚度的导轨滑块副作为滑枕导轨优选方案。在此基础上针对滑枕抗弯刚度不足提出了3种结构改进方案,再次通过整机的有限元模态分析和固有频率的比较,最终选出了龙门加工中心结构动态特性的最优改进方案。研究表明：机床整机结构的模态分析与结构优选是提高机床动态性能的有效手段。     

车用永磁同步电机定子模态分析

针对电动汽车运行过程中产生的振动噪声问题,以某车用永磁同步电机为研究对象,运用Ansys Maxwell软件分析电机气隙磁密,得到电机运行的气隙磁场和径向电磁力,再对永磁同步电机的定子进行模态分析,得到定子系统的固有频率,同时采用锤击法结合LMS软件进行模态试验,将有限元仿真和模态试验数据进行对比,验证有限元模态分析的准确性。结果表明,该永磁同步电机的定子结构模态频率和径向电磁力波频率有较大的差异,不会由于电机径向电磁力而产生共振,这项工作为解决电机振动噪声问题和优化汽车NVH性能提供了参考。     

移动飞机荷载作用下滑行道桥的动力响应分析

针对飞机荷载的特点,以首都机场5号滑行道桥为例,用模态综合法分析了飞机与滑行道桥耦合系统的振动情况.采用4自由度飞机模型,在用有限元软件分析得到桥梁频率和振型的基础上,建立滑行道桥与飞机的振动时变方程,用逐步积分法解方程组得到了滑行道桥任意点的挠度时程曲线.结果表明,此方法能够较为准确的描述滑行道桥在飞机移动过程中的动态响应.     

斜拉索-粘性阻尼器系统动力特性分析的模态坐标法

粘性阻尼器是抑制斜拉桥拉索振动的一种有效方式.设计拉索减振系统的一个关键步骤是确定斜拉桥-粘性阻尼器系统的等效阻尼比,因此提出了一种分析这一问题的模态坐标法.通过准确地选取第一振型的振型函数,只需50阶振型就可得到满意的效果.以一根实桥拉索的设计参数为例,应用本方法考察了各种因素对模态阻尼比的影响.     

基于LMS与ANSYS Workbench的排气系统悬置参数的优化设计

为了分析吊耳刚度对排气管振动的影响,提出了一种基于LMS Poly Max及ANSYS Workbench的优化设计方法。首先建立了排气管的三维实体模型以及有限元模型,并对其进行约束模态分析;其次,利用LMS软件对排气系统进行了试验模态分析,通过计算模态与实验模态进行对比,验证模型的正确性;最后,利用修正后的有限元模型,以排气系统的一阶固有频率为优化目标,运用ANSYS Design Explorer对其进行灵敏度分析以及优化设计。优化后发现排气管的一阶固有频率从23.73 Hz提高到34.9 Hz,从而避开了怠速时发动机的激励频率,为排气系统的减震、降噪提供了重要依据。     

基于小波阈值降噪的轴承振动信号虚假模态剔除研究

对于机械智能故障诊断而言,信号数据的质量至关重要。针对试验数据的优化问题,探究了时域信号中虚假模态的剔除研究。传统方法只能剔除频域中的虚假模态极点,而对时域信号中的虚假模态成分并不能相应剔除,因此提出通过小波阈值降噪除去振动信号中的噪声成分,减少由环境噪声引起的虚假模态,并通过模态参数识别和稳定图观察降噪前后虚假模态的出现情况以判断该方法效果。通过旋转机械试验台数据的分析处理,证明该方法对于剔除虚假模态具有一定的作用。     

基于有限元法的125型摩托车车架结构分析

针对某125摩托车局部振动比较严重，采用有限元分析软件ANSYS，对该款车架进行了结构模态分析，得到车架固有频率和振型。并与该牟架的试验模态分析结果进行比较，认为建立的模型满足设计要求，为后续车架结构优化改进工作奠定了基础。     

基于CEEMDAN-SVM的高铁轴承故障诊断研究

高铁轴承在高铁运行中起着重要作用,对其进行状态检测和故障诊断有着十分重要的作用和意义。总结出一种基于自适应辅助噪声的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和样本熵(SampEn)相结合的高铁轴承故障诊断方法。振动信号经过分解获得诸多的本征模态分量(IMF),计算其样本熵特征参数来表征不同故障状态下的轴承信号的相关特征,并构造相应的训练和测试样本数据,而后将样本数据录入支持向量机(SVM)并配合灰狼优化算法(GWO)进行训练和测试,完成轴承故障的分类和识别。实验结果表明,此方法能够有效区分不同故障状态下的轴承振动信号。