基于谐响应方法的某载货车振动分析

在ANSYS环境下建立了某载货车的有限元模型,应用有限元分析方法对该模型进行了模态分析和谐响应分析,通过有限元仿真分析的结果,确定了该车出现异常振动的原因。     

蓝莓植株的振动特性分析与试验研究

【目的】采用机械振动式采摘方式进行蓝莓采摘,获得最佳采摘激振频率,以提高蓝莓采摘效率。【方法】在分析蓝莓植株生长形态后对蓝莓植株进行了物理建模,同时通过有限元仿真软件对蓝莓植株进行了模态分析与谐响应分析,并利用电动振动采摘试验台进行了激振频率为1 Hz、2 Hz、3 Hz的振动试验,获得不同侧枝前1 s～3 s的加速度。【结果】1）蓝莓植株的固有频率与阶数成正比关系,前12阶固有频率为2.08 Hz～5.04 Hz;2）蓝莓植株的各个侧枝加速度不同,同一侧枝的二级枝加速度大于一级枝加速度,所施加的最佳激振频率为1.9 Hz;3）蓝莓植株最佳采摘激振频率为1.8 Hz～1.9 Hz,验证了蓝莓植株最佳激振频率与仿真分析的一致性。【结论】本研究可为机械振动式蓝莓采摘机激振频率范围选择提供理论依据,并为振动式蓝莓采收装置的设计提供理论基础。     

客车车身振动仿真分析

首先建立了汽车车身结构的有限元模型,并进行了有限元计算模态分析;通过比较计算模态和试验模态,验证了车身结构有限元模型的正确性;基于模态分析的结果,提出了车身减振的改进方案,并且对改进前后的车身结构进行动态特性仿真分析,仿真分析结果表明,该改进方案能有效减轻车身结构的振动,可以作为控制车身振动,进而控制车内低频噪声的一条途径。     

基于超声振动加工变幅杆的优化设计

为确定超声振动加工机床变幅杆的类型和参数,分析了超声变幅杆在超声振动加工的主要作用,提出了一种优化设计超声变幅杆的方法。结合工程实例,建立了变幅杆的数学模型,得到变幅杆的基本尺寸参数,用SolidWorks软件建立超声变幅杆的三维模型,使用有限元分析模块进行模态分析和谐响应分析,根据分析结果确定优化参数,使用SolidWorks优化算例进行优化。结果表明,优化设计的超声变幅杆可以满足超声振动加工机床的需求,且工作性能有较大的提升,理论求解-有限元分析优化方法在设计变幅杆上具有准确性和高效性的特点。     

基于ABAQUS的超声变幅杆设计及有限元分析

超声变幅杆是超声振动复合加工工艺中超声振动系统的重要部件.利用特征参数进行理论计算对超声变幅杆进行了设计.基于有限元分析软件ABAQUS对阶梯形超声变幅杆进行了模态分析,得到了符合设计要求的模态振型及固有频率,进行了谐响应分析,针对结果中出现的变幅杆应力集中现象在截面突变处添加过渡圆弧进行优化设计.最后,分析了不同半径...     

某客车的动态响应分析

通过建立客车有限元模型,对客车模型进行自由模态分析,利用有限元模态计算结果对客车动态性能做出评价;对客车模型进行发动机激励下的谐响应分析,根据谐响应计算结果,对发动机激励下的整车结构动态性能进行了分析和了解;随后又对客车模型进行瞬态响应分析,模拟客车单个车轮通过正弦波形路面的工况,观测客车的动态响应情况。     

基于Ansys Workbench的发动机连杆有限元分析

针对汽车发动机连杆,为减轻重量,采用重量轻、强度高的TA8作为连杆的材料减轻其重量。利用SolidWorks建模软件建立了连杆的三维模型,将建立的模型导入Ansys Workbench软件中,对连杆模型进行载荷施加与条件约束,得到其静力学分析和模态分析的响应结果和脆弱位置。该连杆工作时,活塞上行至上止点,连杆小端所受应力最大值为356 MPa,在连杆最大拉伸工况下,连杆小端所受应力最大值为166 MPa,通过模态分析,找出连杆的前六阶频率分别为622.82,1 705.7,1 978.7,3 842.6,6 262.3,8 028.5 Hz。通过对连杆振型云图分析得到连杆小端最大形变量为159.88 mm。研究结果表明,使用TA8材料可以减轻汽车发动机连杆的重量。汽车发动机连杆的主要脆弱位置位于连杆小端的末端处,因此,在设计连杆时,应加强连杆小端末端处的强度与刚度。     

发动机激励下车身振动的有限元分析

利用HyperMesh软件建立了某轻型客车车身的有限元模型,以发动机托架上的激励力为激励输入,以座椅的振动加速度为响应输出,用HyperMesh中的Optistruct计算得到其传递函数。采用改进的传递路径分析(TPA)方法计算得到在发动机振动激励力作用下座椅的振动加速度的大小。实车试验表明,理论计算值与实测值基本吻合,为发动机悬置系统隔振效果的评价提供了一种新的方法。     

机械振动式沙棘采收的动力学研究

沙棘在西部广泛种植,用于水土保持和防风固沙。其果实有较高价值,但采收非常困难,影响其经济价值开发。机械振动使果实分离是可行的方式之一。为了正确合理地设计开发装备,利用有限元方法对沙棘的机械振动采收机制进行动力学研究。首先,沙棘树的3D模型由Pro/E建立并导入ANSYS,再用模态分析确定沙棘树的自然振动属性,最后采用谐响应分析观察模型在正弦谐波载荷下的稳态响应。模态分析表明:沙棘树的前2 0阶固有频率为8.7 9 0~3 1.2 2 4 Hz。谐响应分析表明:振动载荷应用于侧枝比应用于主干更加优越,且对沙棘树枝条的破坏性更小。此外,14Hz和180~280N的振动载荷可以确保大多数沙棘果实从树上分离。为此,对沙棘振动采收进行有限元仿真分析,为振动装备的开发提供了理论基础。     

超声变幅杆的理论设计与ANSYS仿真分析

本文以超声波的传播原理为理论基础,根据牛顿定律得到变截面杆纵振动的波动方程。并由此计算了圆锥阶梯型复合超声变幅杆的尺寸,并用ANSYS软件对所设计的变幅杆进行模态分析及谐响应分析,验证了理论设计的合理性。     

基于频谱技术的某客车振动测试分析

针对某型客车在70km/h至90km/h速度范围内行驶时后排座椅处地板振动较大问题,进行了车身骨架有限元模态分析和整车道路试验。利用频谱分析技术对道路试验数据进行处理分析后发现,后悬架振动和车辆在较高速行驶时发动机产生的高频振动是后排座椅处地板振动的两个能量来源,其中来自后悬架的振动是主要振动原因,车身骨架模态频率与发动机在这一行驶条件下激励频率重叠是另一个振动原因。     

基于ANSYS的BN492发动机曲轴有限元分析

曲轴是发动机中最重要零件之一。理论和实践表明,曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳和扭转破坏,曲轴内产生交变的弯曲和扭转应力,可能引起曲轴疲劳失效。本文以BN492曲轴为例,对曲轴单拐模型进行了应力和位移静力分析,确定危险点位置,并对曲轴的弯曲疲劳强度进行了校核。最后对整个曲轴模型进行前12阶自由模态分析,得出曲轴的固有频率和振型,为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

机械振动式红枣收获的动力学研究

利用有限元分析软件对枣树模型机械振动机理进行动力学仿真分析。首先,对不同年限枣树建模三维模型并进行模态分析,结果显示不同生长年限枣树在第3、4阶模态时具有较为理想的模态响应,由此确定机械振动力传递分布较好的频率范围为12~20 Hz;其次,在模态响应分析基础上对枣树模型进行谐响应分析,结果显示3年生、5年生和8年生枣树所施加激振力的最佳激振频率分别为18、14、12 Hz。本研究可为机械振动式红枣收获机激振频率范围选择提供理论依据。     

温室三七收获机有限元分析

根据三七种植新农艺的要求,设计了一款应用于温室种植模式的三七收获机。为提高其工作性能,利用ANSYS有限元软件进行有限元分析,获取在静载荷作用应力、变形的大小及分布情况。结果表明:应力集中发生在电机安装位置及车架纵梁连接处,最大变形发生在车尾处,机架强度符合要求。对机架进行模态分析,获得其固有频率并进行谐响应分析,分析可知:在频率15Hz时电机安装位置处可能发生共振,此时电机安装位置处应力和位移达到最大,最大应力为4.34MPa,最大位移为2.03mm,机架满足激励载荷下的强度要求。对挖掘铲进行静力学分析,得到挖掘阻力5 000N,挖掘铲最大变形量为1.334 4mm,最大应力为20.894MPa。本文为后续温室三七收获机的减振以及机架、挖掘铲优化提供了理论依据。     

聚焦式超声悬浮机构仿真与试验

在建立超声悬浮机构有限元模型的基础上,计算了悬浮机构的固有频率.应用有限元谐响应分析理论和技术,分别计算了平板式和聚焦式谐振腔的声压分布及声场特性.结果表明,在相同激励条件下,聚焦式超声悬浮的声压较大,表明聚焦式超声悬浮能有效提高悬浮系统的悬浮性能;同时分析了聚焦式超声悬浮系统不同长度谐振腔下的声压分布和声场特性,通过自行研制的超声悬浮系统,进行了相应的试验,验证了仿真结果的正确性.     

垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化

为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染,通过系统动力特性分析和动力学响应计算分析,得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据,以及风轮和塔柱之间的动态关系与整个系统的动态特性,为结构动态设计以及优化提供科学依据.首先确定对风力机塔柱系统结构动态性能影响最大的模态频率,提取该阶模态频率作为动态优化的目标,最后分析塔柱结构与风轮之间的动态干扰.结果表明：原设计在风轮以设计额定转速160 r/min运行时,其产生的简谐荷载对风力机塔柱具有十分严重的破坏性,通过增加主轴钢管的壁厚并提高其刚度等优化工作,经计算证明,在激振力不变的情况下,第一阶固有频率得到提高,塔柱的各阶固有频率下的最大位移大幅减小,优化效果明显,达到结构动力设计的目的.     

汽车变速箱输入轴有限元仿真分析

变速箱输入轴将发动机提供的转矩和转速传递给变速箱,其强度和动态特性极大地影响了发动机动力传输的高效性、平稳性。运用ANSYS Workbench对输入轴进行强度分析、模态分析和谐响应分析,由强度分析结果可得出额定工况下输入轴强度满足要求,由模态分析结果可知轴的模态发生的部位和固有频率的大小,由谐响应分析结果可得出引起输入轴共振的模态。     

农用车电池包结构振动特性分析

在锂离子电池驱动的农用车辆中,电池包的抗振性是直接影响整车可靠性的原因之一。但在农用车辆行业,对电池包的振动特性研究较少,由商用车直接移植的标准电池包因机械振动方面原因引发的故障较多,严重影响整车的可靠性,且存在一定的安全隐患。本文利用有限元分析法建立电池包计算模型,对其进行模态分析和在振动条件下的动态响应分析,并通过台架振动试验以及跑车试验进行强度验证。分析结果表明,该分析方案能有效识别电池包低阶模态敏感部位,优化后的电池包在实验室振动条件以及实车试验下能保证强度可靠。该研究能为类似产品的研发设计提供有效的理论依据。