基于有限元及试验技术的制动盘模态分析

针对制动噪声,基于有限元理论和方法,利用有限元分析软件MSC.NASTRAN对某盘式制动器制动盘进行模态分析,得到其固有频率和振型。同时,运用模态试验技术的锤击法对该制动盘进行模态试验,得到了试验模态参数,验证了有限元分析结果的准确性。研究表明,该制动盘前8阶固有频率主要集中在1~10 kHz范围内,对盘式制动器中高频制动噪声具有较大的影响。     

车架的有限元自由模态分析

采用有限元法对某汽车车架进行了自由模态分析和研究。计算出车架的固有频率和相应的振型,并用试验模态法对测出的试验结果进行了验证,以保证有限元模型的正确性。     

柴油机缸体的试验模态分析

通过对柴油机缸体的试验模态分析,得到缸体的模态频率和振型参数,并对前10阶模态振型的结果进行分析,根据试验结果,找出缸体的薄弱部位并为其结构的优化提供了实验依据。     

盘式制动器模态分析与阻尼测试

基于有限元理论和试验模态方法,对盘式制动器进行模态分析。通过CATIA软件建立制动盘的三维几何模型,之后导入到有限元软件ABAQUS中进行模态分析,得到制动盘的固有频率和模态振型。利用DASP和RTE两种设备对制动盘进行模态试验,得到制动盘的固有频率,并与有限元仿真的结果做对比。结果表明,利用3种方法测得的固有频率相差很小,误差在允许范围内,试验结果和仿真结果可以接受。最后,利用DASP和RTE两种设备测量制动盘的阻尼并做对比,所得的研究成果为进一步提高盘式制动器制动性能提供了可靠试验依据。     

轴流压缩机动叶片模态分析方法研究

基于某轴流压缩机第1级动叶片,在精确建立其几何模型的基础上,通过有限元仿真方法提取了前10阶固有频率及模态振型的计算值,然后通过试验测试方法对其进行了模态测试,得到了前10阶固有频率及模态振型的实测值,并将理论计算结果和实际测试结果进行了对比。     

基于ANSYS的495Q发动机活塞模态分析

利用ANSYS将495Q型发动机活塞建立有限元模型,进行模态分析。得到了活塞在自由状态固有频率和模态振型进而确定活塞的振动特性,并根据得到的几阶振型图分析应力状况,找出活塞相对应力集中处,最后对活塞裙部的形状进行优化改进。通过分析和改进,使活塞的动力学特性更加合理。     

甘蔗收割机齿轮箱的模态分析与试验验证

齿轮箱是甘蔗收割机中切顶装置的重要组成部分,齿轮箱的振动情况直接关系到切割甘蔗的效率和质量,因此对齿轮箱振动的研究成为当前研究的重点。基于此,笔者以某甘蔗收割机齿轮箱为研究对象,采用理论分析与试验相结合的方法对齿轮箱的频率和振型进行研究,首先通过有限元分析软件HyperWorks得出齿轮箱三维模型在自由模态下的固有频率和振型,然后通过西门子LMS设备采集齿轮箱试验模态信号得到齿轮箱在力锤敲击下的输入与输出函数,接着对试验结果采用PolyMAX（俗称参考点最小二乘复频域法）的方法提取模态的相关参数,最后再与有限元分析结果进行对比分析,得到与之相对应的频率和振型。研究结果表明,齿轮箱理论模态与试验模态之间的误差控制在10%左右,误差较小且振型基本相符合,因此齿轮箱有限元模型正确。本次分析结果为齿轮箱后期的结构优化和设计提供重要理论依据,节省了每次改动遇到试验分析的步骤,大大提高了产品优化设计的效率,节约了工作成本,缩短了产品更新的周期。     

基于模态试验的高速受电弓有限元模型验证

鉴于可靠的有限元模型已经成为影响有限元计算结果精确度的关键因素,搭建出模态测试系统,采用锤击法对某高速受电弓进行模态试验,得到受电弓的固有频率、模态振型及阻尼比等参数。建立相同升弓高度的受电弓有限元模型,并由Ansys软件计算出其模态参数。通过对比试验与计算两种方法得出的频率值及对应的振型,校验有限元模型的准确性,为强度计算、疲劳计算及尺寸优化提供精确的有限元模型。     

S1100型柴油机气缸体强度及优化分析

以轻量化为目标,对S1100型柴油机气缸体强度进行有限元计算分析。运用参数化特征建模技术建立了气缸体优化设计前后的三维几何模型。以MSC／NASTRAN为有限元分析平台,建立气缸体三维有限元分析模型。利用模态试验技术获得了该气缸体的固有频率并和计算获得的固有频率进行比较,从而验证气缸体有限元模型。通过计算获得气缸体整体应力及位移的分布图,并在此基础上对该气缸体进行轻量化设计,减少3．3kg。优化设计后的气缸体通过计算获知其应力分布更趋均匀合理。     

车身模态分析与振型相关性研究

对某车辆车身进行了计算模态分析，得到其计算振频以及相应的振型，并通过试验得到试验模态频率及振型，对计算模态和试验模态进行振型相关性分析，将有限元的动态分析与试验数据有机地结合起来，验证了车身有限元模型，为车身结构设计提供了依据。     

面向微耕机减振的扶手模态分析

为了降低西南地区广泛应用的微耕机扶手处的振动,得到扶手的振动特性至关重要。为此,在UG中建立了扶手的三维模型,应用ANSYS软件和LMS test.lab系统分析了扶手的自由模态和试验模态,分别得到了扶手前6阶固有频率及振型,通过对比可知两者振型一致,频率的平均相对误差为4.24%,仿真结果的精度满足要求。进而,分析了扶手的约束模态,得到了其前6阶模态值,前4阶频率分别为13.02、17.22、28.57、77.88Hz;1阶振型是Y轴的横向振动,2阶振型是Z轴的上下振动,3阶固有频率处发生了扭转振动,4阶振型是Z轴的弯曲振动;各阶振型在扶手与人手接触处的位移量最大。     

T2120深孔钻镗床主轴动态特性仿真与试验

运用有限元分析方法对T2120深孔钻镗床主轴进行模态分析,分析得到该机床主轴的前六阶固有频率和振型,计算出临界转速,验证了该主轴工作转速的合理性。并通过与该主轴激振试验中固有频率的对比,证明有限元分析法的合理性。模态分析和激振试验都得出该主轴设计的合理性,也得出ANSYS软件对T2120深孔钻镗床主轴进行有限元分析的可行性,为该主轴进一步动态分析提供依据。     

基于ANSYS Workbench的马铃薯茎叶清理装置模态分析

运用三维造型软件Pro/E绘制了一种牵引式马铃薯联合收获机茎叶清理装置的实体图,应用ANSYSWorkbench有限元分析软件,对其建立有限元网格模型,进行有限元约束处理,通过对清叶装置进行模态分析,得到了清叶装置前6阶的振型图.通过对振型图的分析可以发现;清叶装置的前6阶振动固有频率随着阶次的增大而增加,其中第1阶和第2阶主振型由沿轴向窜动、绕轴向转动和切刀刀片左右摆动组成;第3阶到第6阶各阶频率比较接近,其主振型为切刀刀片左右摆动.通过模态分析,确定了前6阶振动固有频率范围内的各阶模态特性.同时,也为其它动态特性的分析,如谐响应分析、瞬态动力学分析等提供了前期基础.     

基于ANSYS的锅炉声波吹灰器自由振动的模态分析

以声波吹灰器为研究对象,阐述了声波吹灰器的组成部分及结构设计。以ANSYS有限元分析软件为研究基础,采用模态分析法对声波吹灰器做自由振动的结构的固有频率和振型做了研究分析,得到了其固有频率及振型图。结果表明,通过ANSYS的仿真求解,可快速高效地计算出声波吹灰器的固有频率,通过振型图可更直观地观察在振动过程中的位移变形,针对声波吹灰器的实际应用和生产制造具有很好的实效性和经济性。     

联合收获机脱粒滚筒有限元模态分析与试验

针对联合收获机脱粒滚筒在工作中的振动和噪声问题,为了避免共振,利用软件ANSYS Workbench对联合收获机脱粒滚筒进行了有限元模态分析,得到了前6阶的固有频率和振型。对脱粒滚筒进行了模态实验,与有限元分析结果进行对比,其固有频率相对误差在4.6%以下,且振型一致,验证了有限元分析的准确性。模态分析结果表明:前6阶固有频率与主要振源激励频率相差较大,较好地避开了共振区;钉齿杆与幅盘的振幅较大,且两者的连接处最为薄弱,在设计和焊接时应尤为注意。该研究为联合收获机脱粒滚筒的设计与优化提供了参考。     

基于HyperMesh的某发动机连杆应力及模态研究

针对某发动机连杆部分变形与整体变形的问题,通过UG NX12.0软件对发动机连杆结构建立逆向三维实体模型,基于有限元分析方法,利用HyperMesh软件对发动机连杆结构模型进行有限元仿真研究,以该模型为基础完成了连杆在实际工况下的应力和模态的仿真研究。试验结果表明：将实际载荷施加到连杆,得到实际工况下最大应力,通过LMS信号采集仪得到的测量点处的应变数值为6.1×10^-6,相应的应力为1.28 MPa,仿真得到该部件的测量点应力为1.26 MPa,误差为1.5%,仿真与试验结果基本一致,进一步证明了有限元仿真的可靠性。完成上述工作后,对发动机连杆进行模态仿真,得到连杆自由模态下的固有频率和振型,为发动机连杆进一步优化和应力、模态仿真提供可靠的理论和应用依据。     

基于灵敏度分析的微客尾门模态优化

针对客车尾门的一阶模态频率和车身的固有频率相近,容易产生共振的问题,对某微型客车尾门进行模态优化和结构优化。首先采用CATIA建立几何模型,再导入HyperMesh,经过优化后得到尾门的有限元模型。通过NX Nastran求解器进行自由模态分析,基于Hyperview获得尾门的模态振型和固有频率。分析结果显示尾门的一阶模态频率和白车身的固有频率邻近,容易产生共振和车身的损坏,因此需要对尾门进行模态优化。选用灵敏度分析方法来快速获得影响尾门模态的关键部件,提出优化目标和方案。最终使尾门的各阶频率避开白车身频率,提升了尾门的模态性能。     

FEM技术用于车门设计的研究

介绍了解决有限元FEM(fin ite elem entm ethod)技术用于某小型运输车车门设计的关键问题的方法。对没有用加强板进行加强的车门进行了下沉工况静力分析和自由状态的模态分析,得到了车门的固有频率及其相应振型,对车门的静刚度和动刚度做出了评价,为进一步设计提供了参考。     

气吹式深松铲自由模态试验与分析

对气吹式深松铲进行自由模态试验,得到气吹式深松铲的固有频率和模态振型,通过模态置信准则分析了该试验模态阵型,结果与模态振型矩阵的验证趋于一致,表明模态分析结果与理想情况相吻合。气吹式深松铲的第1阶到4阶固有频率分别为212.073、417.499、463.254、546.504Hz,均远超柴油机的激励频率37Hz,有效避免了气吹式深松铲的共振。通过自由模态试验研究,为下一步气吹式深松铲与气吹式深松机的整机动力学分析奠定基础,并可为后续气吹式深松铲的优化改进、气吹式深松机整机的模态分析、气吹式深松机整机的优化减阻及解决深松深度不平衡等问题提供参考。     

专用汽车分动箱模态试验与分析

针对某专用汽车分动箱上应急泵螺栓断裂问题进行了试验模态分析。先对分动箱进行单独的模态试验,得到其相应的模态参数,然后对工作状态的分动箱进行路试试验,根据得到的传递函数进行振动分析。为了防止模态试验中模态遗漏和虚假模态的出现,在分动箱模态试验时,将得到的试验模态振型与有限元计算得到的振型作相关性分析,提取出真实的模态参数。通过试验模态分析,找到了螺栓断裂的原因,给出了相应的改进办法。