混凝土局部破损梁损伤诊断的振动检测方法

为对钢筋混凝土梁进行动力破损评估，建立了钢筋混凝土梁的分离式有限元模型，推导了四节点矩形粘结单元的刚度矩阵。采用该模型计算了健康和局部破损梁的振动特性参数，计算结果与实际测试结果相吻合；计算及实际测试结果均表明。固有频率是进行钢筋混凝土梁损伤定性辨识的重要指标；曲率模态振型和应变模态振型对于钢筋混凝土梁的局部损伤较位移模态振型敏感。基于曲率模态振型和应变模态振型可以进行钢筋混凝土梁的局部损伤诊断。     

一多层框架结构模型的动力测试与分析

基于结构动力特性改变的损伤识别技术是结构健康监测的核心问题,建立一个验证各种损伤识别方法的试验平台是结构损伤识别研究所必需的.首先,设计了一个钢框架结构.其次,建立该结构的有限元模型,并进行动力分析.最后,实现该模型的动力测试,并对结构模态参数进行识别,识别得到结构的8阶频率和振型.该结果表明,理论的解析模型同实际模型间存在一定差异,因此有必要进行有限元模型修正.     

基于ANSYS的双侧果园开沟机机架模态分析与结构改进

在双侧果园开沟机机架设计过程中,针对机架强度和刚度问题,利用Creo软件对机架固定段和折叠段进行参数化实体建模,导入到ANSYS Workbench中对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶频率和振型,并进行结构性能分析。以结构强度及刚度为优化目标,以低阶模态频率和振动幅度为参考标准,针对固定段机架提出该机架结构的改进方案,采用增添桁架、消除焊接残余应力的方法增加其可靠性。结果表明:改进后的固定段机架前6阶固有频率范围为52.884～135.770Hz,最大变形量为0.055 724mm,其低阶模态频率和振动幅度得到有效改善,机架的整体刚性有了很大改进,满足设计要求。模态试验表明,有限元模态分析与模态试验结果的固有频率最大误差百分比为0.857%,振型基本一致。田间验证试验表明,应用改进后的机架进行开沟作业,作业质量完全符合NY/T 740―2003田间开沟机作业质量标准规定,性能稳定,满足果园开沟机的园艺要求。     

拼板结构的古筝共鸣面板振动模态研究

  目的  古筝共鸣面板的结构是影响其振动性能的重要因素之一,不同结构的共鸣面板发出的音质与音色会有所差异,迄今很少有学者就拼板古筝共鸣面板的振动发声特点展开研究。  方法  本研究以拼板古筝共鸣面板为研究对象,利用两种模态分析方法探讨其声学振动性能。采用实验模态分析法,运用数字信号处理技术对采集到的激励力信号和振动响应信号进行分析,经过数据转换求得系统的频响函数,进而得出各阶次共振频率及其对应模态振型;采用计算模态分析法,建立拼板结构共鸣面板的三维模型,运用有限元法对其进行离散,通过近似方法求解出各阶次共振频率及其对应模态振型。  结果  实验模态结果显示:拼板共鸣面板能够识别到的阶次有(0, n)和(1, n)阶,且多集中在(0, n)阶,(1, 4)、(1, 6)、(1, 7)和(1, 10)阶为沿横纹理方向和顺纹理方向弯曲振动叠加的复合振动,识别较困难。从振型上看,拼板共鸣面板各阶的模态振型相对清晰易识别。与实验模态结果相比,计算模态分析能够识别到选定阶次范围的所有阶次,所得振型图更加均匀且理想,而实验模态分析时个别阶次较难识别。拼板共鸣面板计算模态结果与实验模态结果呈显著的线性相关性,相关系数为0.999 6。  结论  从模态分析结果来看,相对整板结构,拼板共鸣面板各阶共振频率对应的模态振型整体清晰易识别,振动频率更高;从木材利用率方面来讲,相对于制作整板,拼板共鸣面板更有利于节约木材资源。通过两种模态分析结果综合对比,验证了计算模态分析应用于拼板结构古筝共鸣面板的振动模态研究具有可行性。      

不同储料工况粮仓动力特性及相互作用分析

为研究不同储料工况下立筒群仓的动力特性及各单仓个体之间的动力相互作用,以河南省郑州市某工程用粮食群仓为研究对象,进行了空仓和满仓2种储料工况下的结构模态分析。该粮仓尺寸较大,由3行5列共15个单仓个体组成,平面外轮廓24.0 m×40.0 m,总高34.5 m。为获得较全面的分析结果,对粮仓前7阶自振频率和振型进行了分析研究,结果表明:空仓工况频率值大于满仓工况频率值,空仓是满仓的几乎2倍,说明粮食散粒体对粮仓所提供的质量效应远远大于其提供的刚度效应。粮仓前3阶振型为结构整体变形,而且受储料的影响不明显,各单仓个体的动力反应大小基本相同,可以忽略单仓个体之间的动力相互作用;粮仓后4阶振型为结构局部变形,满仓工况较空仓工况结构振型的平面形状和立面形状更复杂,各单仓个体因所处位置不同受约束程度不同所以动力反应大小不同,而且参与动力相互作用的单仓个体数目也较空仓工况多,说明储料的存在对4阶及以上振型影响显著。     

足尺中密度纤维板振动模态分析

为了利用振动法无损检测足尺中密度纤维板整板的弹性模量,对足尺中密度纤维板的振动特性进行研究。为了求解足尺中密度纤维板在自由振动下的模态参数,对3种厚度的足尺中密度纤维板,分别进行计算模态分析和试验模态分析,并对其自由振动形式下,前3阶模态振型和频率进行对比和分析。结果表明:1)3种不同厚度的足尺中密度纤维板表现出了相同的振动模态形式:第一阶、第二阶振型都是沿着长度方向的弯曲振动,第三阶振型则是沿着宽度方向的弯曲振动;2)计算模态分析和试验模态分析所得到的频率结果有一定的差距,其中,第一阶模态计算频率稍小于试验频率,第二和第三阶模态计算频率均大于试验频率;但计算模态频率与试验模态频率间有很好的相关性,决定系数达到了0.981 6。     

整板结构的古筝共鸣面板振动模态的研究

【目的】古筝的演奏效果除了与演奏者的技艺有关,与古筝本身的结构也有密不可分的联系。其中共鸣面板接收琴弦的振动并引起共振发声,是古筝发声过程中至关重要的一部分。本研究以整板结构古筝共鸣面板为研究对象,利用不同分析方法探讨其声学振动性能。【方法】采用ZSDASP信号采集分析软件对整板结构共鸣面板进行实验模态分析,得出各阶次共振频率及对应模态振型的特点和规律;并建立整板结构共鸣面板的三维模型,对其进行计算模态分析,验证计算模态分析应用于本研究的可行性。【结果】通过实验模态分析和计算模态分析均得出,随着振动阶次的升高,整板结构共鸣面板模态振型均趋于复杂,且对应的共振频率也逐渐增大;在实验模态结果中,(0, n)、(1, n)和(2, n)等阶次的共振频率较易识别;(0, n)阶对应的模态振型相对清晰易识别,但(1, n)、(2, n)中较低阶次对应的模态振型不明显;计算模态能够识别到的各阶频率所对应的振型为(1, n)和(2, n)阶,与实验模态结果相比缺少(0, n)阶,但计算模态分析得到的结果更具连续性,能够识别到(1, n)和(2, n)的所有阶次,而实验模态分析时个别阶次不够明显。【结...     

卧轴矩台平面磨床试验模态分析研究

探讨将试验模态分析技术在于精密平面磨床，分别采用脉冲激振法和随机激振法对整机进行了动态测试，识别出磨床的各阶模态参数和模态振型。确定了磨床的薄弱模态和薄弱部件。并对磨床结构设计中存在的一些问题提出了结构动力修改方案的建议，这对产品的优化和新产品的开发具有实际意义。     

RPC简支T形梁自振特性分析

活性粉末混凝土材料(简称RPC)应用于铁路桥梁,会使结构的自振频率发生明显改变,影响桥梁在列车荷载作用下的动力响应。采用有限元方法对一座RPC简支T型梁的自振特性进行模拟计算,并分析了RPC桥梁的振型特征以及影响其纵向、横向和扭转刚度的主要因素。经过对比说明此RPC桥梁的自振特性参数能够反映结构的实际状况,为进一步的车桥动力分析提供可靠数据。     

4HCDS-100型花生收获机机架的模态分析与振动测试

针对铲筛式花生收获机振动大的问题,以4HCDS-100型花生收获机为研究对象,为避免共振的产生,利用Inventor软件对收获机机架进行三维建模,采用Ansys软件建立了机架的有限元模型,求解出机架前6阶固有频率和模态振型,对机架进行了模态试验,验证了模态分析的可靠性,并通过振动测试分析了机架的振动特性。结果表明,正常工况下,机架固有频率可以避开田间路面和振动筛的激励频率;机架两侧方管尾部和机架中间支撑杆刚度较小,可以适当加强;机具田间作业时机架振动较小,进一步验证了机架结构设计的合理性。本研究可为铲筛式花生收获机机架的设计与优化提供理论参考。     

汽车轮胎振动试验模态分析

利用振动试验模态分析的方法对汽车轮胎的振动特性进行了系统的分析,在自由悬挂支承条件下,对３种汽车轮胎径向和切向激振测试信号的数据处理与分析,求出５阶振型的频率及其相应振型。同时,对不同结构特征的轮胎的使用性能也做了探讨。     

高层建筑模态抗震设计中的多模态静力推覆分析

将模态推覆分析方法与用自适应的加载方式相结合,提出了一种改进的多模态静力推覆分析方法.运用模态推覆分析将多自由度体系解耦成每阶模态对应的单自由度体系,对于每阶模态下的推覆分析,当结构进入塑性阶段后,采用自适应的加载方式,得到每阶模态下结构的反应.将结构推至每阶振型下的目标位移,采用SRSS组合的方式得到结构的响应.对应每阶振型下推覆分析的目标位移采用非弹性能力谱方法来计算.对不同高度的多高层钢框架-混凝土核心筒混合结构在8度罕遇地震下抗震性能进行了评估.结果显示,本文的静力推覆分析所得的结构响应同非线性动力时程分析所得的结果吻合较好.     

4LL–1.5Y型联合收割机割台的振动特性

运用有限元软件ANSYS workbench仿真分析4LL–1.5Y型联合收割机割台,得到割台机架前6阶模态频率和模态振型,结果表明,割台在受振动时易产生变形的部位是割台机架的两侧壁和割台机架进口处的底板。利用三轴加速度传感和Co Co–80动态信号测试分析系统,分别测得割台机架关键部位的加速度信号,对比非田间作业试验发动机空转、整机运转(不行走)分别在怠速(700 r/min)、中速(1 200 r/min)、高速(1 800 r/min)和田间作业不同工况下各方向的加速度,各测点水平方向加速度是其他2方向的2~4倍,表明割台的振动主要以水平方向振动为主,其中倾斜输送器受振动比较严重,加速度最大值高达97.28 m/s2。对比有限元分析与振动试验结果发现,对割台振动影响较大的激励频率(20、22 Hz)几乎都出现在割台机架的模态频率(18.679 Hz)附近。     

基于ANSYS的9RS-2型秸秆揉丝机锤片机构模态分析

针对秸秆揉丝机在工作过程中振动显著的缺陷,对9RS-2型秸秆揉丝机锤片机构采用Solidworks2012建立三维模型并运用ANSYS有限元方法进行模态分析,提取前10阶固有频率和模态振型,验证了锤片机构受迫旋转振动下的激振频率76Hz小于低阶模态频率578Hz,锤片机构不会因质量偏心产生共振.研究表明,圆盘在各阶模态中振动相对较大,因此对圆盘进行改进,将其厚度由原设计的3mm增至4mm,以增大其刚度,改善工作稳定性.对改进后的结构进行模态分析.结果表明:改进后2~10阶固有频率增加,各阶模态振动形式基本不变,相对位移量减小,振动降低,优化效果明显.研究同时为秸秆揉丝机的进一步振动分析(如谐响应分析、谱分析等)提供了参考依据.     

基于DASP的压力管道振动模态试验与分析

[目的]通过开展泵站管道系统振动模态试验,客观地分析管道振动状态并评估其运行的稳定性。[方法]采用DASP(Data Acqui-sition&Signal Processing)软件对甘肃省景电工程总干二泵站4#管道进行振动模态试验。[结果]利用随机子空间(SSI)法进行模态参数辨识,并与特征系统实现算法(ERA)对比,得到了可靠的1～4阶频率和阻尼,并由此进行振型分析。[结论]将DASP应用于压力管道振动模态试验,不仅获得管道高阶频率、阻尼及振型,得到管道不同位置的振动状态,还可为解决同类型管道运行中的振动问题,因此,在工程实践中具有较好的推广价值。     

上承式预应力拉杆拱形渡槽动力性能研究

上承式预应力拉杆拱形渡槽是一种新型的渡槽结构形式,与传统的渡槽结构形式相比结构更紧凑、不对桥墩产生水平推力而且槽墩轻巧、施工方便,有较高的工程应用价值。通过对界河上承式预应力拉杆拱形渡槽结构动力性能的监测分析并结合ANSYS有限元软件进行模态分析,对该类型结构形式的动力性能做了详细分析。分析结果表明:渡槽的振动周期较长,属于柔性结构;渡槽结构以槽身的横向振动为主;渡槽的竖向刚度相对较强,而槽身平面外刚度较弱。     

损伤对板结构振型影响的研究

分析了板结构的局部损伤对结构的低阶以及高阶振型的影响。假设损伤后的低阶振型为原振型乘以修正函数,采用附加刚度描述结构局部刚度的下降,从连续振动方程推导修正函数的形式,并对修正函数进行分析。分析结果表明,板结构的一阶振型具有更好的损伤定位性能,适合应用于构造损伤标识量。     

空仓工况下群仓中各单仓动力相互作用分析

为研究群仓中各单仓之间的动力相互作用,以上海外高桥某储存粮食用群仓为背景,制作了2行3列共6个单仓组成的群仓模型,群仓模型具有钢板顶盖以模拟实际中的仓上建筑物,具有刚性底座以模拟实际中的基础结构。通过对空仓工况下的群仓模型进行有限元数值分析,得到了其各阶模态,对模型前五阶模态振型进行分析,结果表明,群仓模型前两阶模态振型为6个单仓一起沿群仓整体对称轴的弯曲变形,单仓之间动力相互作用可以忽略,而且前两阶模态振型相互正交。群仓模型第三阶模态振型为6个单仓绕群仓整体平面中心的扭转变形,同时伴随有4个角仓的弯曲变形,由于中间仓受约束程度强,其动力反应微弱;群仓模型第四阶、第五阶模态振型主要体现为4个角仓的局部变形,而不再是6个单仓的整体变形,单仓因所处位置不同受约束程度不同,动力反应大小不同;群仓模型的第三阶及以上模态振型体现了单仓之间的不同约束程度及动力相互作用。     

排肥器性能检测装置的设计与研究

设计了一种排肥器性能检测装置,并对其主要结构进行了详细介绍。针对检测装置参数的智能控制,结合其机械结构和控制要求,确定了控制系统方案的确定。同时,开展了机架的固有特性研究,在建立机架的三维模型基础上,采用有限元软件Workbench对机架进行了模态分析,得到了机架的低阶振动频率和振型。     

周期荷载作用下几何缺陷拱的动力稳定性

分析了周期荷载作用下几何缺陷对拱的动力性能的影响.首先将结构有限元节点坐标偏差视为随机变量,通过建立拱的条件相关矩阵,分解得出几何缺陷的分布方式及缺陷幅值标准差.在考虑动力荷载作用下结构的稳定性能时,由Lyapunov稳定性原理出发,推导出了反应结构长期动力性能的运动稳定方程,基于此方程求解Lyapunov指数.对比分析了几何缺陷拱与完善拱的动力稳定性能,研究了周期荷载作用的频率与几何缺陷的大小对拱动力稳定性能的影响.结果表明与静力屈曲模态相似的几何缺陷分布方式对拱的动力稳定性影响最大;同时存在使拱发生动力失稳的激励频率区域.