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188 篇 期刊文献
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主题

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6 篇 振动响应
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5 篇 疲劳分析
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机构

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21 篇 西南交通大学
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12 篇 南京航空航天大学
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7 篇 中国工程物理研究...
7 篇 北京航空航天大学
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6 篇 海军工程大学
6 篇 哈尔滨工程大学
6 篇 中南大学
5 篇 北京科技大学
5 篇 南京理工大学
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4 篇 华南理工大学
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作者

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5 篇 吴立言
5 篇 楼梦麟
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5 篇 邢誉峰
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4 篇 pan dan-guang
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基于加速度测量的涡街探头设计与实现

基于加速度测量的涡街探头设计与实现

引用

作者：李霄天津大学

学位级别：硕士

在石油化工等工业领域中,涡街流量计由于其自身诸多优点被被广泛运用。然而复杂的工业现场环境,加之涡街流量计基于流体振动原理使得其在实际运用中容易受到振动的干扰,导致测量误差的产生。因此,本文为提高涡街流量计的抗振性能,从新... 详细信息

在石油化工等工业领域中,涡街流量计由于其自身诸多优点被被广泛运用。然而复杂的工业现场环境,加之涡街流量计基于流体振动原理使得其在实际运用中容易受到振动的干扰,导致测量误差的产生。因此,本文为提高涡街流量计的抗振性能,从新型测量方式出发进行探头设计研究。对涡街流量计的工作原理进行了介绍说明,并对当前涡街流量计研究中关于抗振探头设计进行了简要叙述和对比,提出基于加速度测量的涡街探头设计思路,在此思路之上开展了如下研究工作:(1)通过实验方式证明振动载荷在管道上传播会发生扩散,即使单一方向的激振力在管道上传播一段距离后振动载荷在各个方向上都有分量。(2)通过在传统压电探头末端安装加速度计设计出基于加速度测量的涡街探头原型。并在天津大学气体管道振动装置上进行了实验,在不同轴向信号中检测到了涡街信号、振动信号以及涡街振动混叠信号。(3)以传统压电探头结构为基础提出了适合加速度测量的探头结构。并对由探头抽象出的单端支固的悬臂梁结构进行了理论模态分析,求得其在涡街载荷方向模态频率和模态振型。(4)通过有限元分析软件对新型探头结构进行了模态分析,得到前十阶模态振型和模态频率,提出了通过模态参与因子识别涡街载荷方向模态振型和频率的方法,并对识别出的模态振型和频率与理论结果进行对比,证明有限元模态分析的正确性。(5)对不同厚度以及材质的探头组合进行模态分析,得到不同探头在涡街载荷方向一阶模态频率,并分析了影响涡街探头模态频率的因素,提出了拓宽探头工作频带的有效方法。(6)为了模拟涡街载荷周期性作用于探头,使用模态叠加法对不同组合的探头进行谐响应分析。对探头在简谐压力载荷下末端位移进行了对比分析,找到能产生较大末端加速度的探头材料和结构。最终根据仿真结果设计制作了新式涡街探头并将加速度传感器小型化安装在探头内部,经过实验验证实现了一定优化效果。

关键词：涡街探头加速度测量模态分析模态叠加法谐响应分析

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开式数控回转头压力机机身的有限元分析及优化

开式数控回转头压力机机身的有限元分析及优化

引用

作者：梁森山东大学

学位级别：硕士

首先分析了开式数控回转头压力机机身结构和受力特点,采用板单元建立机身的三维有限元模型,用模拟加载的方法确定了机身曲轴孔上的载荷分布及大小,较准确地计算出机身的变形大小和应力分布.其次对机身各件的作用进行研究,对其进行了优... 详细信息

首先分析了开式数控回转头压力机机身结构和受力特点,采用板单元建立机身的三维有限元模型,用模拟加载的方法确定了机身曲轴孔上的载荷分布及大小,较准确地计算出机身的变形大小和应力分布.其次对机身各件的作用进行研究,对其进行了优化设计,给出了优化方案.最后,在模态分析中采用了Lanczos法计算了机身前十阶模态,并分析了各阶模态对设备的影响;在动脉分析中对该机的打击载荷进行了研究,采用模态叠加法对典型工艺的动态响应进行计算.

关键词：模态叠加法有限元分析模态分析回转头压力机

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轴向运动梁的横向振动分析

轴向运动梁的横向振动分析

引用

作者：田耀宗重庆大学

学位级别：硕士

20世纪以来,航空航天领域已日渐成为各国之间博弈的重要领域,也关系着一个国家的国防力量与国际地位。许多航空航天器的附件都存在有轴向运动,而轴向运动会导致其在横向发生振动从而影响系统运转的精确性和可靠性。所以,对轴向运动梁的... 详细信息

20世纪以来,航空航天领域已日渐成为各国之间博弈的重要领域,也关系着一个国家的国防力量与国际地位。许多航空航天器的附件都存在有轴向运动,而轴向运动会导致其在横向发生振动从而影响系统运转的精确性和可靠性。所以,对轴向运动梁的横向振动这一问题的研究具有重大意义。本文在阅读了大量文献的基础上阐述了国内外对轴向运动梁横向振动这一课题的研究现状,以及存在的问题,并根据存在的问题,做出了以下的研究。首先对轴向运动梁的横向振动动力学方程的两种建立方式进行阐述;详细介绍了轴向运动梁的两种描述(欧拉描述和拉格朗日描述),并对两者的区别和联系进行了分析,对两种描述下的轴向运动梁的动力学方程进行了推导比较和分析。其次采用无单元伽辽金法对轴向运动悬臂梁的计算公式进行推导,利用哈密尔顿原理推导出拉格朗日坐标下的轴向运动梁的横向振动的动力学方程,采用GMLS形函数对动力学方程进行离散,利用IGMLS形函数的全域插值特性得到真实节点信息的系统方程,并对实例进行计算。然后以细直梁为研究对象,采用连续体振动理论中推导传统悬臂梁的弯曲振动方程的思想,导出了基于连续体的模态叠加法进行轴向运动悬臂梁动力响应计算的公式;应用MATLAB软件编写程序,对匀速、变速、速度简谐、加载下的轴向运动梁的横向振动响应进行了计算,通过计算结果分析,得出了速度和载荷以及简谐运动的周期和幅值对轴向运动梁横向振动响应的影响规律。

关键词：悬臂梁轴向运动末端响应无单元伽辽金法模态叠加法

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典型声学超材料的低频隔声特性研究

典型声学超材料的低频隔声特性研究

引用

作者：张若军国防科学技术大学

学位级别：硕士

低频噪声问题广泛存在于航空航天、高速列车、海洋船舶、输变电工程等实际应用领域中。低频噪声传播距离远、透声能力强,长期暴露在低频噪声环境中,会对人们的日常生活以及身体健康造成严重的干扰和影响,因而降噪需求突出。隔声处理是... 详细信息

低频噪声问题广泛存在于航空航天、高速列车、海洋船舶、输变电工程等实际应用领域中。低频噪声传播距离远、透声能力强,长期暴露在低频噪声环境中,会对人们的日常生活以及身体健康造成严重的干扰和影响,因而降噪需求突出。隔声处理是低频噪声的有效控制方法之一。传统的隔声材料在低频段的隔声性能需要遵循质量密度定律,即面密度决定隔声材料的隔声量。增加隔声材料面密度才能提高低频隔声量,由此带来隔声材料重量大的问题。近年来,声学超材料概念的提出为低频隔声提供了新的理论基础和技术途径。声学超材料是指由特殊设计的人工声学结构单元周期排列在基体材料中构成的新型声学材料或结构,可以获得自然界材料所不具有的超常特性,如负质量密度特性。声学超材料的负质量密度特性可以打破传统隔声材料质量密度定律的限制,在轻质条件下实现高效隔声,这为低频隔声设计提供了一种新的手段。本文以当前声学超材料降噪应用探索领域最关注的两种典型声学超材料(声学超材料板、声学超材料膜)为研究对象,在考虑多种边界条件的基础上,对其隔声特性计算、分析及设计等问题展开了系统深入研究,论文的主要研究内容和结论如下:1、基于模态叠加法,建立了四边简支、四边固支两种边界条件下有限大声学超材料板的隔声特性计算方法,并通过与其他方法及实验测试结果比较,验证了算法的有效性。基于有限元方法,建立无限大声学超材料膜隔声特性计算方法,与其他方法作对比分析,验证了其有效性。2、研究了四边简支、四边固支两种边界条件下有限大声学超材料板的隔声特性。研究发现:无论是四边简支还是四边固支边界条件,随着周期单元的间距变小,声学超材料板在目标频率处的传声损失逐渐变大,直至收敛;随着附加质量的增加,声学超材料板在目标频率处的传声损失增大,且在传声损失峰值附近的隔声带宽变宽;随着振子损耗因子的增加,声学超材料板的隔声峰值逐渐被削减。3、比较分析了四边简支、四边固支、无限大三种边界条件的声学超材料板低频隔声特性。研究表明:在目标频率处传声损失收敛的条件下,改变声波入射俯仰角,三种边界条件下目标频率处的传声损失曲线基本相吻合,此时边界条件对目标频率处的传声损失几乎没有影响;目标频率处传声损失收敛的条件下,改变声波入射方位角,四边简支边界条件下在目标频率处的传声损失曲线与无限大边界条件下的基本吻合,但是四边固支边界条件下在目标频率处的传声损失对声波方位角的改变比较敏感,增大方位角,其传声损失整体上移十多分贝。4、研究了多元胞无限大声学超材料膜的隔声特性。研究表明:无限大声学超材料膜产生的隔声峰值比有限大声学超材料膜产生的隔声峰值频率要更高,通过逐渐增加框架质量密度,无限大声学超材料膜的传声损失曲线最终将与有限大的完全重合。总之,本文建立了不同边界条件下声学超材料板和声学超材料膜的隔声特性计算方法,系统地分析了边界条件、结构参数、声入射角等对其隔声特性的影响规律。本文的研究工作和结论可为典型声学超材料在隔声降噪领域中的应用设计提供重要的理论指导和技术支持。

关键词：声学超材料模态叠加法有限元隔声传声损失

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大量程高频响压电加速度传感器设计技术研究

大量程高频响压电加速度传感器设计技术研究

引用

作者：张中才中国工程物理研究院

学位级别：硕士

本文简要介绍了压电加速度传感器的国内外发展现状及其在国防建设中的重要作用,阐述了其特点。本文以钻地武器为背景,设计量程为8万g,谐振频率为10kHz的压电加速度传感器。建立了压电传感器的力学模型和数学模型,分析了影响传感器固有... 详细信息

本文简要介绍了压电加速度传感器的国内外发展现状及其在国防建设中的重要作用,阐述了其特点。本文以钻地武器为背景,设计量程为8万g,谐振频率为10kHz的压电加速度传感器。建立了压电传感器的力学模型和数学模型,分析了影响传感器固有频率的因素及其规律,用模态叠加法求解传感器对冲击加速度的响应,提出了提高压电传感器频响和量程的措施。用非线性瞬态动力学分析软件***模拟仿真了传感器在弹体碰撞目标时的冲击加速度和瞬态应力,模拟仿真了被测物体和基座选用不同材料组合时,压电材料分别为石英和PZT-8压电陶瓷的应力情况,确保传感器在8万g大冲击环境下安全可靠并能准确工作,为压电传感器设计提供了技术参考。

关键词：量程固有频率模态叠加法仿真

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复杂场地核电结构土—结相互作用分析

复杂场地核电结构土—结相互作用分析

引用

作者：郭琪超南京航空航天大学

学位级别：硕士

土-结构相互作用分析是核电结构进行抗震设计和安全评估的重要环节。随着我国核电的发展,核电站的拟选场址并不总是水平成层等规则场址,在地震作用下局部场地的复杂性会给核岛结构及其附属设备造成安全隐患,非水平成层场地对核电结构地... 详细信息

土-结构相互作用分析是核电结构进行抗震设计和安全评估的重要环节。随着我国核电的发展,核电站的拟选场址并不总是水平成层等规则场址,在地震作用下局部场地的复杂性会给核岛结构及其附属设备造成安全隐患,非水平成层场地对核电结构地震响应的影响分析受到关注。另外,在核电结构的土-结动力相互作用分析中,结构阻尼是影响结构反应的一个重要因素。当对地震反应有贡献的模态数较多时,Rayleigh阻尼仅能准确反应其中的两阶模态阻尼,其余模态阻尼与真实情况有误差,使得多数模态反应失真(特别是低频和高频模态),造成地震反应与真实解有较大差异,因此如何合理考虑阻尼是核电结构土-结相互作用分析需要关注的问题。本文围绕上述问题开展了相关研究,主要工作如下:1.以沧州场地为例,根据该场地的速度剖面,建立了该复杂场地的三维有限元模型,采用集中质量显式有限元并行计算方法和局部人工边界条件,计算了三向地震动输入时的场地响应,并对地表地震动的空间分布特征进行了分析。2.采用CAP1400核电结构的有限元模型,建立了沧州场地上核电结构的土-结相互作用分析模型。采用三维高效的时域土-结相互作用分析的分区算法,即上部结构采用隐式积分方法,基础和土体采用显式积分方法,两者可采用不同的时间步距,考虑三向地震波输入,进行了核电结构的土-结相互作用分析。与场地反应的结果进行了对比,分析了核电结构对场地反应的影响,给出了核电结构的反应谱,为进一步分析相关设备的地震响应提供输入。3.为合理考虑结构的阻尼,结构采用模态叠加方法,土体和基础采用显式时步积分法,通过大质量法实现了模态叠加和时步积分结合的土结相互作用分区算法,通过简单算例对该方法进行了验证,并用于CAP1400核电结构的土结相互作用分析中,对比分析了模态阻尼和瑞利阻尼对核电结构和场地反应的差异,结果表明两者差异明显。

关键词：土-结构相互作用显-隐式分区算法非水平成层场地模态叠加法模态阻尼

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台风下大型风力机非定常载荷及结构动态响应研究

台风下大型风力机非定常载荷及结构动态响应研究

引用

作者：韩然南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着风力机向海洋化和超大型化的方向发展,使得沿海地区风场受台风的侵袭破坏问题日益突出。研究典型台风的结构和风特性,并与风力机的气动和整机动力学模型耦合,探索台风下风力机的载荷和动力响应机理,具有重要的科学和工程意义。本文... 详细信息

随着风力机向海洋化和超大型化的方向发展,使得沿海地区风场受台风的侵袭破坏问题日益突出。研究典型台风的结构和风特性,并与风力机的气动和整机动力学模型耦合,探索台风下风力机的载荷和动力响应机理,具有重要的科学和工程意义。本文致力于解决台风下大型风力机动力学仿真中的关键技术难点,对大型风力机在台风下的动力学特性进行了仿真和分析。主要开展的研究工作包括:实现了台风风场的全过程仿真。采用中尺度WRF气象模式,模拟仿真了台风“黑格比”从生成到消散的完整过程,并基于仿真数据拟合了该台风的垂直风剖面指数。通过提取台风的气压、降雨量和移动路径等气象参数,与对应时刻的实测气象数据进行对比,验证台风风场模拟结果的可靠性。发展了台风脉动风的生成模型。将台风平均风剖面与功率谱方法生成的台风脉动风相结合,利用傅里叶逆变换方法生成适用于风力机尺度的台风脉动风场,同时对结果进行风特性分析,验证本文台风脉动风模拟结果的可靠性,并用以作为后续风力机动力学分析的输入。建立了台风下风力机动力学模型和气动-结构动态响应分析平台。对一款6MW海上风力机进行整机建模,并借助风力机动力学计算软件,将台风风场输入与风力机气动和动力学分析平台耦合。通过计算顺桨和停机工况的风力机在台风大风区和眼壁区下的载荷与响应,揭示了风力机结构在极端台风下容易受到破坏的原因。通过对比风力机在常态风与台风下的动力学计算结果,分析了它们在时域和频域内的差别。

关键词：大型风力机台风数值模拟结构动力学 WRF模式功率谱模型模态叠加法动态响应

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FPSO整船有限元模型的瞬态动力分析

FPSO整船有限元模型的瞬态动力分析

引用

作者：邱世欣天津大学

学位级别：硕士

FPSO是英文Floating Production Shortage and Ofloading的缩写,中文译为浮式生产、储油、卸油船。相对于浅海和滩涂地区,深海油田作业环境恶劣,在许多情况下,FPSO已成为拓展海洋油气开采活动中唯一经济的方法。本文主要是利用ANSYS有... 详细信息

FPSO是英文Floating Production Shortage and Ofloading的缩写,中文译为浮式生产、储油、卸油船。相对于浅海和滩涂地区,深海油田作业环境恶劣,在许多情况下,FPSO已成为拓展海洋油气开采活动中唯一经济的方法。本文主要是利用ANSYS有限元软件针对FPSO整体模型进行时间历程分析,其中包括对FPSO整体模型的优化,利用ANSYS中提供的子结构对FPSO整体模型进行简化,利用模态分析计算出模型的各个振型,最后利用模态叠加法进行时间历程分析,计算出模型各个时间点的动力响应。本论文主要针对大规模FPSO整体模型在工作状态的动力响应进行分析。我所引用的FPSO模型包括264600个单元, 207028个节点,所以这个模型的规模是很大的。我所做的工作具体包括: 1 FPSO整体模型的优化:由于模型部分单元形状不符合ANSYS的要求,所以要对模型进行修改,使其满足ANSYS的求解要求。 2运用子结构理论对本模型的计算过程进行简化:选取子结构,然后将子结构装配在整体模型中进行试运算。 3运用模态叠加法对FPSO整体模型进行时间历程分析:对整体模型进行模态分析,然后进行模态综合,而后对各个时间点FPSO的瞬态动力响应进行比较和分析。具体包括:进行模态分析,进行瞬态动力分析,而后在后处理中提取分析数据。结论:运用ANSYS中的模态叠加法对FPSO整体模型进行瞬态动力分析是可行的,结果是可靠的。

关键词： FPSO 瞬态动力分析模态叠加法 ANSYS

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空气悬架全承载式大客车静动态强度分析

空气悬架全承载式大客车静动态强度分析

引用

作者：张可可长安大学

学位级别：硕士

全承载式车身的动、静态强度直接影响着大客车的使用性能、安全性和寿命,随机路面激励引发的客车动态应力过大是导致车身结构开裂、失效的重要原因。匹配安装空气悬架比钢板弹簧悬架能更有效的缓和路面冲击载荷,并可以改善大客车行驶平... 详细信息

全承载式车身的动、静态强度直接影响着大客车的使用性能、安全性和寿命,随机路面激励引发的客车动态应力过大是导致车身结构开裂、失效的重要原因。匹配安装空气悬架比钢板弹簧悬架能更有效的缓和路面冲击载荷,并可以改善大客车行驶平顺性和乘客乘坐舒适性。本文以某空气悬架全承载式混合动力城市大客车为研究对象,在车身静态工况和振动性能分析的基础上,仿真研究车身结构的动态强度,对客车车身设计、车身动态强度的研究以及结构改进具有参考意义。进行空气悬架有限元建模方法的研究,能提升车身结构有限元分析的准确性。在HyperMesh中建立车身骨架和空气悬架的有限元模型,参照GB/T 6792-2009《客车车身骨架应力、形变测量方法》,对客车纯弯曲、极限扭转、紧急制动和紧急转弯等工况进行了静态强度、刚度性能的分析和评价,找到车身薄弱结构。在MotionView中建立整车多体动力学仿真模型,选用稳态回转工况验证模型的准确性,进行计算紧急制动工况时空气悬架硬点的受力。选用紧急制动工况为例,结合动力学求解的悬架硬点受力,对比研究分析两种空气悬架有限元建模方法的准确性和特点。进行车身自由模态与整车约束模态的比较研究,分析车身的振型、振幅和频率特性,研究边界约束对车身结构模态特性的影响,分析整车局部振型。基于模态叠加法进行车身在发动机激励下的频率响应分析,研究和评价车身座椅底板处关键点的位移响应,以及整车在发动机激励下的共振性能。在客车以50Km/h行驶时,进行B级、C级路面的车身随机振动分析,运用3σ定理对结构动态强度进行统计评价,分析车身结构大应力集中的区域,依据高斯分布原则及Miner线性累计损伤定律进行车身结构的疲劳寿命验算。

关键词：空气悬架承载式车身建模方法模态叠加法动态强度

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自升式平台动力响应及疲劳分析研究

自升式平台动力响应及疲劳分析研究

引用

作者：彭程天津大学

学位级别：硕士

自升式平台是海上石油开发的主要工程结构之一。其自身柔性较大,自振周期较长,易与波浪中低频部分发生共振,同时在波浪作用下会产生较大的动力放大效应。因此对平台进行动力分析就显得非常重要。平台在海洋环境中会受到波浪的循环作用,... 详细信息

自升式平台是海上石油开发的主要工程结构之一。其自身柔性较大,自振周期较长,易与波浪中低频部分发生共振,同时在波浪作用下会产生较大的动力放大效应。因此对平台进行动力分析就显得非常重要。平台在海洋环境中会受到波浪的循环作用,在平台结构上会产生循环变化的交变应力。虽然应力水平低于材料的屈服强度,但是在长期的交变应力的作用下,平台有可能产生突然性的疲劳破坏。因此对平台进行疲劳分析也有着重要的意义。本论文采用ANSYS有限元软件进行模拟分析。对不同状态下的平台进行模态分析,求出平台在不同状态下的固有频率,并与波浪频率进行比较,判断平台与波浪发生共振的可能性。在模态分析的基础上,采用模态叠加法对平台的较完善有限元模型进行瞬态动力分析,解决了大型模型难以应用动力分析的难题。本论文还应用“设计波”法和“谱分析”法对平台的部分关键构件进行了疲劳分析,并详细对比了两种方法的计算结果,分析计算结果产生差异的原因,对如何选择疲劳分析方法提出了建议。

关键词：自升式平台疲劳分析谱分析动力分析模态叠加法 ANSYS

来源：评论

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