混砂车搅拌叶轮流固耦合模态分析研究

为了研究流体作用力、离心力及重力等载荷对混砂车搅拌叶轮模态的影响,建立了混砂车搅拌系统的三维模型,分别对叶轮的静态模态和预应力模态进行了分析。结果表明：各载荷对混砂车叶轮模态固有频率影响不大,叶轮在两种工况下固有频率变化较小,最大变化率仅为0.61%;在流固耦合作用下叶轮振型的第2 阶及第3 阶振型最大值有所减小,其他各阶振型最大值无显著增大。     

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。     

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。     

薄壳支架的模态分析

利用有限元理论,对某承受动态载荷产品中的关键支撑件棗支架建立了有限元模型,并进行模态分析,计算了前六阶模态参数(固有频率和模态振型)。通过与试验模态分析的方法获得的模态参数相比较,证明计算结果是合理的,提出了对结构的修改意见以提高结构的动态特性。     

基于ANSYS的弹性支承的悬臂转盘-轴承系统模态分析

针对悬臂转盘系统在高速旋转时的振动、不稳定等现象,建立弹性支承悬臂转盘一轴承系统动力学模型并计算理 论临界转速,应用ANSYS有限元软件对带有预应力的转盘一轴承系统进行了模态分析,分析转盘系统额定转速、轴承支 承刚度、轴承间跨度和转盘厚度对转盘一轴承系统固有频率的影响,得到了各阶固有频率和固有振型。结果显示：额定转 速和轴承支承刚度是影响转盘一轴承系统模态参数的主要因素,在相同工况条件下,同阶固有频率与额定转速成一元三 次方程变化。同时转盘系统固有频率都随着额定转速和轴承支承刚度的增大而增大。     

磁悬浮轴承用飞轮电池转子和基体的模态分析

为了使磁悬浮转子在高速旋转时不会发生共振,运用有限元分析软件建立了转子和基体的有限元模型,采用Block Lanczos法计算了其前10阶固有频率和振型。研究结果表明,转子和基体的固有频率相差很大,基体受力变形只有微米级,不会对转子的正常工作产生影响,该有限元模型为柔性转子的设计和优化提供参考价值。     

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。     

电动汽车动力电池箱模态分析及结构优化

为解决某型电动汽车电池箱在行驶中发生共振的问题,课题组对该动力电池箱进行有限元建模与模态分析,求解出动力电池箱的模态频率和振型;求解结果与模态试验结果对比分析,验证了有限元模态仿真是准确的。为避免车轮不平衡激励而产生的共振,课题组提出了3种电池箱结构优化方案。仿真分析表明,更改底板材料和增加纵梁结构的方案既实现了结构轻量化,又避免了因路面不平度对动力电池箱产生的共振。该研究为动力电池箱结构的设计与结构优化提供了参考。     

基于Adams的汽车动力总成-整车系统隔振优化设计

应用已测得的动力总成各项参数,建立动力总成-整车动力学模型;运用能量解耦原理,考虑系统各阶振动固有频率的合理分配对优化过程加以约束;利用系统动力学仿真分析软件Adams对动力总成-整车动力学模型中的悬置系统进行优化设计。振动传递率和频域响应分析结果表明:该方法能有效地提高悬置系统的隔振性能。     

碟式分离机支撑条件对转子系统动力学特性影响

为保证蝶式分离机转子系统的稳定性,笔者基于有限元分析软件ANSYS分析转鼓内离心载荷、支承位置与支承刚度对碟式分离机动力学特性的影响,研究固有特性、模态频率和相应振型的变化规律。结果表明：转鼓内流体离心载荷对转子刚度产生显著影响,进而导致各阶模态变化趋势各异;支撑位置和支撑刚度对转子不同阶模态的影响趋势与相应振型有关,当转子部件变形不一致时,部分阶数模态频率可能随支撑位置上移而减小;转子振型在支承位置的径向振幅明显时,支撑刚度对模态频率产生显著影响。研究结果可用于碟式分离机转子系统的设计与优化。     

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。     

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。     

车轨路地耦合系统CA砂浆层劣化垂向动力传递特性的研究

车辆滚动循环载荷作用下CA砂浆层常发生劣化以致失效,为真实反映CA砂浆层在整体系统中的作用特性,建立车辆-轨道-路基-地基耦合系统,分析当CA砂浆层发生不同程度劣化时轨道子系统各层的垂向动力响应变化情况。仿真与信号分析结果表明,CA砂浆层服役性能的优劣影响轨道子系统的载荷传递性能,且劣化长度过长时会改变轨道板-CA砂浆层耦合层的模态特性,导致其各阶次固有频率前移更易发生共振,砂浆层约束能力的减弱叠加共振影响致使轨道板垂向位移在动态荷载作用下超过《高速铁路工程动态验收技术规范》对轨道结构动力性能评判标准的规定限值,轨道服役性能下降。     

基于OptiStruct的塑料手轮模态分析与结构再设计

针对某缝纫机存在塑料手轮噪声普遍高于铝质手轮的问题，课题组通过对塑料手轮进行有限元建模与模态分析，求解塑料手轮结构的各阶固有频率及与其对应的模态振型，分析其结构动态响应特性；利用OptiStruct求解器，基于提升固有频率的拓扑优化法，对该塑料手轮进行结构优化，结合手轮的实际工况与相关风扇叶片设计理论，实现对该塑料手轮的结构再设计；对改进后手轮进行相关噪声测试，噪声数值明显降低。研究表明模态分析与结构拓扑优化可以有效改善塑料手轮的结构动态响应特性，降低其工作噪声。     

基于ANSYS的星载计算机模态分析

以星载计算机OBC386模块为例，应用有限元软件ANSYS，分别采用单一实体单元和组合的壳、梁单元创建有限元模型进行模态分析，从有限单元数、固有频率、模态振型、计算时间及计算精度方面分析计算结果，得出较为合理的壳与梁单元组合的微小卫星结构有限元模型．从而为微小卫星整星结构动力学特性分析建立可靠的有限元模型奠定了基础．     

微小卫星模块化结构的动力特性仿真分析

基于微小卫星模块化结构的特点，利用有限元软件ANSYS的梁和壳单元组合，建立应用于动态特性分析的有限元模型，通过10层相似结构的模块模态仿真分析，了解其结构动力特性，确定结构固有频率及振动的薄弱部位，为微小卫星结构优化设计、避免发生共振提供参考资料。     

FOCKE硬盒包装机烟组推耳静动态特性对比研究

为探究FOCKE硬盒包装机烟组输送元件烟组推耳的结构优劣性,在分析烟组推耳的结构布局及特征的基础上,课题组建立了FOCKE 701推耳、FOCKE FC800推耳和FOCKE SSB推耳的三维模型。通过分析烟组推耳在额定速度工况下的工作载荷与约束条件,利用ANSYS Workbench 对3种结构的烟组推耳进行了静力学及模态分析,获得了3种烟组推耳的仿真试验最大位移量及修正计算最大位移量、最大应力值及位置以及前6阶固有频率及振型,并分别计算静、动态比刚度效能。其结果表明：当竖直筋上部连接处采用半径大于9 mm的圆角,下部连接处宽度与固定端等宽时,可以有效减小应力集中;SSB推耳的静态比刚度效能为96.5,分别比701与FC800高30倍和39倍;3种推耳的前6阶振型基本相同,其中SSB推耳动态比刚度效能为14.9,分别比701与FC800高68.6%和68.9%;SSB烟组推耳是最优支撑结构。文中研究能为卷烟直包机的烟组推耳设计提供有价值参考。     

汽车外后视镜抖动的试验研究

根据后视镜结构和光学振动试验特点,阐述了后视镜抖动现象的产生机理.通过模态、台架和优化方案的比较,验证了其系统模型的合理性,结合优化设计方案可提升后视镜一阶弯曲模态频率,有效降低其振动抖动的故障发生几率,同时也给出了主客观评价的判定方法.     

钢筋混凝土损伤梁动力特性的有限元分析

以钢筋混凝土梁为研究对象,基于Euler-Bernoulli梁理论和结构动力学理论,通过有限元分析,计算得到了不同裂纹状态下梁的固有频率和模态振型,研究了裂纹对梁振动响应的影响。结果表明,损伤结构动力特性对损伤的敏感性并不能简单的归结为高频一定敏感,低频一定不敏感,应视裂缝位置与振型节点关系而论。     

特高压HGIS设备抗震性能分析

为了更好地分析了解特高压混合型气体绝缘开关(HGIS)的抗震性能,并进一步对其进行改善,选取了四种地震波对1 100 kV HGIS的整体结构进行动力特性和地震反应谱分析,得到了结构的自振频率和振型特征.在分析过程中,考虑到特高压设备固有频率与地震波主频率相近,会发生拟共振的情况,采用由正弦共振三波及正弦共振调幅五波组成的调幅波串进行计算,分析整体结构的机械强度和抗震性能.计算结果显示,1 100 kV HGIS在该组地震波作用下具有一定的安全裕度,为特高压设备抗震性能的分析提供有效数据.