基于曲率模态的木制试件孔洞缺陷的定量检测

应用有限元方法和试验模态分析技术分别获取了标准红松木材试件和含有不同大小孔洞试件的曲率模态,并对其进行了分析.两种方法均表明:曲率模态在试件的缺陷部位会产生突变,且突变程度与孔洞大小成正相关,从理论和实际上验证了模态分析技术对木材缺陷检测的可行性和适用性.同时还对模态试验得到的数据进行了统计分析,发现曲率模态的最大变化率Vq是一个非常敏感的指标,能够对试件不同大小的孔洞进行定量检测.     

结构阻尼系统的一种子结构综合方法

本文对结构阻尼系统提出一种模态综合方法,该方法特别适合于部件对接界面自由度较少情况下的结构综合.给出了一个算例来说明方法的有效性.     

基于模态叠加法的曲轴动态特性研究与结构优化

为了计算得到曲轴动态特性参数,并使用模态贡献因子理论对动态特性进行研究,基于研究结果能够更加有效的实现曲轴结构参数的优化,首先基于多体动力学理论建立了某V12型曲轴的刚柔耦合多体动力学模型。基于模态贡献因子理论对曲轴动态特性进行分析,将前15阶模态缩聚为前5阶模态以减少计算规模,最大应力值的误差为0.9%,扭振角位移的误差为0.16%。利用BP(back propagation)神经网络建立了曲轴动静特性与结构参数之间的数学模型,进行了最大应力值和扭振角位移的线性回归,其输出响应的复相关系数都在0.95以上,表明此网络的泛化能力和预测性能都很好。对神经网络建立的数学模型使用遗传算法进行优化,优化后此曲轴的扭振角位移减小了2.63%,最大应力值减小了3.98%。结果表明神经网络结合遗传算法的优化方法对曲轴结构参数的动态特性和静态特性的联合优化能够满足设计预期,并且具有高效性和可行性。     

喷雾机喷杆结构形状及截面尺寸优化与试验

针对喷雾机喷杆结构动力学特性原始设计缺陷,该文提出了一种基于遗传算法的多变量优化方法。以平面十八杆桁架单元为基础结构,在Abaqus平台中建立了单侧喷杆参数化有限元模型。基于Isight多学科多目标优化平台提取模型设计变量组及优化目标,采用多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA)对喷杆桁架结构形状及杆件截面尺寸进行优化,得到了一阶固有频率为10.87 Hz,质量为35.82 kg,幅宽为5 m的单侧喷杆结构模型。根据优化后模型的结构参数制造喷杆样品,通过对其进行模态试验验证了数值模型的准确性。针对优化前、后喷杆模型进行了以位移功率谱密度(power spectrum density,PSD)函数为激励的随机振动仿真,结果表明,优化后喷杆模型的质量下降并没有明显增加其在竖直方向上振动位移响应量。该文研究结果可为进一步研究喷雾机喷杆结构的动力学性能优化提供依据。     

4105柴油机曲轴自由模态分析与试验研究

基于虚拟样机技术建立4105柴油机曲轴三维模型,并对曲轴自由模态进行了计算分析,得出2 000 Hz内共有9阶模态,其中最低阶模态为曲轴振动的危险区域,在柴油机工作转速范围内会引起共振。采用多点激励单点响应法对4105柴油机曲轴进行了模态试验,获得了0～2 000 Hz频率范围内的曲轴模态参数。模态试验结果和有限元计算结果对比分析表明,有限元计算结果较好地反映了曲轴的固有振动特性。     

基于经验模态分解的中国粮食单产波动特征及影响因素

探索中国粮食单产的多尺度波动特征及其影响因素,进而有针对性地采取措施来稳定和提高粮食单产对保障中国粮食安全有重要意义。该文对1978-2012年中国粮食及其主要构成作物稻谷、小麦和玉米的单位面积产量,利用经验模态分解方法进行了多尺度波动分解,并分析了改革开放以来中国粮食单产波动的多尺度特征及其主要影响因素。结果表明:1)应用经验模态分解方法可以将1978年以来中国的粮食和三大作物的单产分解为1个趋势项和2个波动项,分别反应了科技、政策和气候对于中国粮食单产波动的影响。其中技术趋势为主导,2个尺度的波动都较小。2)粮食趋势单产年增长率从1997年前的2.28%下降到之后的0.69%,明显放缓。稻谷的趋势单产与粮食走势最为接近,但1997年以后几乎走平。玉米和小麦的趋势单产增速1997年后虽有所下降,但目前上升依然明显。3)中期波动项包括了3个完整的周期和1个进行中的周期,且与中国粮食政策的重大调整及其所产生的后效在时段上具有很好的一致性。总体看粮食生产领域政策的影响大于气候的影响,但不同作物对各种政策的响应也有所不同,土地、税收、补贴、奖励和保险政策的普惠性和同步性较价格政策更强。小麦的中期波动率明显大于其他作物,显示其对政策更加敏感。4)粮食单产的短期波动率为1.80%,其中玉米为3.38%,高于小麦(2.55%)和稻谷(1.06%),显示中国的粮食生产系统有较强的抵御气象灾害的能力,但玉米防灾能力不及稻谷和小麦。5)综合长期趋势和中短期波动来看,3大作物中稻谷最为稳产。稻谷的主要问题是1998年以后单产的趋势产量上升乏力,玉米的主要问题是短期波动较大,受气象灾害的影响大,而小麦的政策波动大于玉米和稻谷。当前中国的农业已经进入了新的发展阶段,农业政策的调整势在必行,该研究结果可为新阶段农业宏观调控政策的制定提供决策依据。     

柴油汽车驾驶室的减振动态设计

运用试验模态分析方法对柴油汽车驾驶室进行了参数识别，结果发现该驾驶室的第１０阶固有频率与发动机二阶惯性力频率相近，从而引起驾驶室较大的振动。为使驾驶室第１０阶固有频率避开发动机二阶惯性力，对驾驶室进行了动态修改设计，结果表明振动明显下降     

东方红—150拖拉机传动箱体复模态试验研究

用试验复模态分析法识别东方红－１５０拖拉机传动箱体模态参数，用以作为降低拖拉机传动系噪声的基本依据之一。     

含横向裂纹弹性盘轴系统的振动特性研究

建立了一般情况下含横向裂纹弹性盘轴系统的动力学模型 .利用 Lagrange方程得到了系统的动力学方程 ,采用假设模态法对变量进行离散 ,求出了系统振动频率与轴的转速、裂纹深度及裂纹位置的关系 ,并与有关文献进行了比较     

机床结构的动态优化设计

本评议提出了改善实验模态矩阵，使其结构正交化的建模方法，以及机床结构动态优化设计的灵敏度分析方法，并建立了直径400mm普通车床结构的动力学数学模型，同时对其进行了结构的动态优化设计，得到了较为合理的整机结构质量，刚度和阻尼布局。