检索结果-内蒙古大学图书馆

实验流体力学 2009年第4期23卷 87-91,97页

作者：冉景洪季辰刘子强赵玲中国航天空气动力技术研究院北京100074

简述了几种主要激励方法在颤振实验中的优缺点,分别用瞬态激励、有限带宽白噪声激励和单频激励进行地面模态实验,测量机翼模型的振动响应,并用STD、ARMA和复指数模态参数识别等时域方法识别固有频率和模态阻尼,通过与软件计算结果对比... 详细信息

简述了几种主要激励方法在颤振实验中的优缺点,分别用瞬态激励、有限带宽白噪声激励和单频激励进行地面模态实验,测量机翼模型的振动响应,并用STD、ARMA和复指数模态参数识别等时域方法识别固有频率和模态阻尼,通过与软件计算结果对比分析得知,实测的固有频率与计算结果吻合很好。

关键词：气动弹性颤振实验激励方法模态实验参数识别

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泡沫波纹复合夹心梁等效弹性常数的推导及其振动特性研究

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西安交通大学学报 2018年第11期52卷 73-80页

作者：吴建均王永静谢敬尧李晓露倪娜张陵西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

基于材料力学中材料的连续性、小变形等基本假设,在符合变形协调方程的条件下,设结构由面板承受弯扭,泡沫芯体承受剪切,推导出了泡沫波纹复合夹心梁芯体的等效弹性常数,并且建立了有限元二维等效模型和三维实体模型;通过对泡沫波纹复合... 详细信息

基于材料力学中材料的连续性、小变形等基本假设,在符合变形协调方程的条件下,设结构由面板承受弯扭,泡沫芯体承受剪切,推导出了泡沫波纹复合夹心梁芯体的等效弹性常数,并且建立了有限元二维等效模型和三维实体模型;通过对泡沫波纹复合夹心梁的模态进行实验研究和数值计算,对比分析了实验数据和计算结果,从而验证了所推导的等效弹性常数的正确性。此外,进一步研究了泡沫波纹复合夹心梁的几何参数对其固有振动特性的影响,结果表明:随着面板厚度增加,结构的固有频率升高;随着波纹肋板厚度、泡沫芯体密度或胞元数的增加,结构的固有频率降低。

关键词：泡沫波纹复合夹心梁等效弹性常数模态实验有限元分析振动特性

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基于分形理论的结合面法向接触刚度模型

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振动与冲击 2019年第8期38卷 218-224页

作者：陈虹旭董冠华殷勤谭峰殷国富四川大学制造科学与工程学院成都610000

基于修正的分形理论,以尺度系数定义微凸体大小,在充分考虑微凸体接触变形过程的基础上,对赫兹接触模型进行补偿修正。建立了结合面法向接触刚度模型,研究了法向接触刚度与分形维度之间的关系,并进行了仿真;以螺栓结合面为实验对象,采... 详细信息

基于修正的分形理论,以尺度系数定义微凸体大小,在充分考虑微凸体接触变形过程的基础上,对赫兹接触模型进行补偿修正。建立了结合面法向接触刚度模型,研究了法向接触刚度与分形维度之间的关系,并进行了仿真;以螺栓结合面为实验对象,采用结构函数法获取分形参数,进而求出结合面法向接触刚度值并录入有限元模型,在此基础上应用m+p噪声振动测试系统开展模态实验,通过对比理论模态与实验模态的振型和固有频率来验证理论模型的正确性。实验和仿真结果表明:理论模型和实验模型前8阶模态的振型一致,前8阶固有频率误差在-10.2%～-1%。

关键词：分形结合面法向接触刚度模态实验

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基于灵敏度及层次分析法的键合头多目标结构优化

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振动与冲击 2015年第16期34卷 128-134页

作者：宫文峰黄美发张美玲莫秋云桂林电子科技大学海洋信息工程学院广西北海536000 桂林电子科技大学广西先进设计与制造技术重点实验室广西桂林541004

为满足保证键合头动态特性、避免共振条件下达到结构轻量化设计要求,提出基于灵敏度计算参数优选及基于层次分析法最优解提取相结合的多目标优化设计方法。通过有限元仿真计算与模态实验结合研究键合头动态特性验证有限元模型精度。针... 详细信息

为满足保证键合头动态特性、避免共振条件下达到结构轻量化设计要求,提出基于灵敏度计算参数优选及基于层次分析法最优解提取相结合的多目标优化设计方法。通过有限元仿真计算与模态实验结合研究键合头动态特性验证有限元模型精度。针对拾取臂部件设计参数进行灵敏度分析并提取优化设计变量。用多目标遗传优化算法对拾取臂以一阶固有频率、结构质量为目标优化计算,用层次分析法优选出最佳优化方案。结果表明,优化后拾取臂一阶固有频率提高27.1%,结构质量减轻8.9%,且键合头已避开共振频段达到设计要求。该研究方法具有较高的精度及应用价值。

关键词：倒装键合头动态特性模态实验参数灵敏度层次分析法多目标优化

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基于形状记忆复合材料的可展开天线设计及实验研究

基于形状记忆复合材料的可展开天线设计及实验研究

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作者：彭宁哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

空间可展开天线是空间可展开结构中最重要的一个分支,目前其研究正从老旧的机械式结构,逐渐向重量轻、可靠性高、成本低的新型可展开天线结构发展。随着材料科学的发展,形状记忆聚合物作为一种新型智能材料,逐渐成为研究热点。碳纤维增... 详细信息

空间可展开天线是空间可展开结构中最重要的一个分支,目前其研究正从老旧的机械式结构,逐渐向重量轻、可靠性高、成本低的新型可展开天线结构发展。随着材料科学的发展,形状记忆聚合物作为一种新型智能材料,逐渐成为研究热点。碳纤维增强后的形状记忆聚合物复合材料,既具有比强度、比刚度高的显著优点,又能够实现主动变形驱动,在空间可展开结构中具有广阔的应用前景。本文基于一种热固性形状记忆聚合物复合材料,设计并研制了一种由形状记忆复合材料铰链驱动的平面式可展开天线结构。首先,对课题组自行研制的一种形状记忆聚合物,进行了“热-力学性能”表征,并对由此形状记忆聚合物制成的形状记忆铰链片层弯曲进行了仿真研究,又通过实验研究了该片层和铰链的展开驱动及回复能力,得到了铰链展开过程中的相关规律,结果表明形状记忆复合材料具有一定的展开回复能力。基于上述研究,设计出了一种平面式可展开天线结构,并通过系统的模态仿真研究,确定了最优铰链尺寸和配置位置。此外,还建立了单块天线的展开运动学模型,以及动力学微分方程,并基于ADAMS虚拟样机技术,对单块天线进行了展开动力学仿真研究,得到了其展开规律曲线,分析了展开过程中对卫星本体位姿的影响。最后,运用气浮法模拟零重力环境,对单块天线进行了模拟环境下的展开实验研究和展开状态下的模态实验研究,得到了天线展开角度随时间的变化关系,以及展开状态下天线的模态特性。本文通过对可展开天线的理论和仿真分析,从理论层面证明了天线结构设计的合理性、展开过程的平缓性以及冲击振动小的优越性。并通过模拟单块天线零重力环境的展开实验,完成了天线的顺利展开,验证了形状记忆复合材料应用在可展开结构中的可行性。

关键词：形状记忆聚合物复合材料可展开天线有限元模拟模态实验

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主动激振式辅助截割实验台力学特性及实验研究

主动激振式辅助截割实验台力学特性及实验研究

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作者：王鹏飞辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

考虑到目前煤矿井下重采轻掘,综掘设备自身结构设计的局限性,掘进技术落后等问题导致巷道掘进效率低下,采掘比失调,同时煤矿井下巷道综掘设备体积庞大,井下环境复杂,设备拆解组装困难,难以在实验室条件下对其进行关键零部件力学特性分... 详细信息

考虑到目前煤矿井下重采轻掘,综掘设备自身结构设计的局限性,掘进技术落后等问题导致巷道掘进效率低下,采掘比失调,同时煤矿井下巷道综掘设备体积庞大,井下环境复杂,设备拆解组装困难,难以在实验室条件下对其进行关键零部件力学特性分析及其截割效率提升实验,以导师团队申请的发明专利“一种自主激振式辅助截割掘进模拟试验装置”(申请号:CN201911264271.7)为实验平台开发,以提高截割效率为出发点,分析现有辅助截割方式,课题组提出一种新型辅助截割方法,对施加主动激振的辅助截割实验台的力学特性进行研究,具有重要的科学意义和现实价值。本文项目研究过程中得到了国家自然科学基金项目“迈步行走主动激振式掘支一体机截割载荷特性及其优化控制研究(基金号:51874158)”的支持。首先分析综掘巷道的掘进需求,针对目前掘进机截割效率低,截齿损坏严重的问题,以提高破岩能力为前提,引入主动激振辅助截割理论,基于相似理论提出一种巷道高效掘进实验设备及方法,对本文研究的辅助截割实验台的总体方案进行设计,前期调研分析了实验工况,先设计并分析了实验台的组成结构,完成工作原理的验证,结合结构特点配套完成了主动激振原理分析,结合截割路径的规划设计了PLC控制程序,基于相似理论建立了主动激振实验台的相似准则,计算结构参数与运行参数,然后研究设计实验台工作原理及控制方式,对其中的截割头、回转台、动力传动装置、激振伺服电动缸进行结构设计,利用ANSYS Workbench对以上关键零部件在不同位姿下进行静力分析,判断其强度是否达标。其次基于动力学理论研究的基础对试验台整体及关键零部件进行模态分析和动力响应特性分析,采用模态叠加法对辅助截割实验台进行谐响应分析,分析辅助截割实验台的关键节点的位移频率响应及应力频率响应分布情况,判断巷道环境的动力扰动能否引起掘进设备的共振,同时截割臂对整机模态参数和工作稳定性的影响,最后通过对主动激振辅助截割试验台的模态实验及主动激振力学实验,通过力锤敲击模态试验,获得不同位置下机身的动力响应曲线,通过对比理论推导的动力响应参数,验证主动激振作用下截齿截割煤岩的有效性与高效率性。通过自主开发的实验台能够在实验室条件下对掘进机截割臂进行主动激振力学实验,从而为选取最佳的激振辅助截割参数提供理论参考,同时也从外加激振的角度为掘进机截割机构节能高效的工作开拓了新思路和新方法。充分利用掘进机的整体结构、工作性能和动力特性,提出引入主动激振辅助截割的方法,对整机的切削效率、稳定性特点和使用寿命的提升具有重要意义。该论文有图60幅,表17个,参考文献86篇。

关键词：主动激振相似理论实验台力学特性模态实验截割实验

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弯曲管振动特性分析与实验研究

弯曲管振动特性分析与实验研究

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作者：朱克兵上海交通大学

学位级别：硕士

振动噪声的控制对空调设备十分重要。在空调设备室外单元中，配管系统是最重要的部件，当分析空调设备的振动时，大多数的研究者将目光集中在管件的弯曲成形工艺研究上，还没发现有对弯曲过程的各种现象进行系统的研究并对其振动特性进... 详细信息

振动噪声的控制对空调设备十分重要。在空调设备室外单元中，配管系统是最重要的部件，当分析空调设备的振动时，大多数的研究者将目光集中在管件的弯曲成形工艺研究上，还没发现有对弯曲过程的各种现象进行系统的研究并对其振动特性进行系统的研究。本文将对弯管成型过程及成型后做一个较系统的研究，侧重点是研究如何用理论方法推导得出弯管的振动模态，并用推导出的公式与有限元精确建模相结合计算出弯管模态，然后用实验结果验证理论结果正确性；并使用VB语言和ANSYS中的APDL语言建立一个建立管件弯曲特性解析系统。 \n 本论文主要的研究工作共分为六章，具体为：\n 概述了国内外管材弯曲研究历史与现状，对其研究方法进行了总结，提出了本文研究的主要内容，并指出了研究的目的及意义。\n 通过对弯管受力状态的分析，建立了对应的力学模型，基于塑性分析，推导出直管弯曲后的壁厚变化公式和椭圆度公式，借助有限元法对弯曲管进行高精度模态频率计算，研究弯曲管几何特性变化对其模态的影响。\n 运用振动理论中的综合模态法对弯管进行模态分析，推导出第一阶频率公式及振型。此外，对管件的弯曲过程中弹性阶段和塑性阶段的回弹进行了理论分析，得到两个阶段的弯矩公式和回弹角公式，并得出成形角与弯曲角成线性关系的结论。\n 进行了弯管模态的实验研究，得到了弯管结构的固有频率，并将实验结果和振动解析与数值模拟计算结果进行分析比较，验证了理论推导出的公式。\n 利用VB软件开发一个弯管振动解析系统的人机交互界面，用于弯管的模态分析。\n 最后总结了全文的研究内容，并且对该方法的未来进行了展望。

关键词：弹塑性理论弯曲管振动模态分析 ANSYS VB语言模态实验空调设备

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基于径向切比雪夫矩函数的结构动力学模型修正

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航空动力学报 2016年第3期31卷 555-566页

作者：姜丹丹臧朝平梅庆卢艳辉南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

提出基于径向切比雪夫矩函数的振型描述及模型修正的方法,并应用于实际结构.将结构的模态振型用径向切比雪夫矩特征值表示,可以用很少的数据很好地描述振型数据的特征,实现振型数据的压缩.将径向切比雪夫矩特征值用于相关分析中,克服了... 详细信息

提出基于径向切比雪夫矩函数的振型描述及模型修正的方法,并应用于实际结构.将结构的模态振型用径向切比雪夫矩特征值表示,可以用很少的数据很好地描述振型数据的特征,实现振型数据的压缩.将径向切比雪夫矩特征值用于相关分析中,克服了利用模态置信准则描述对称结构重模态的缺陷.进一步将径向切比雪夫矩特征值用于模型修正中,克服了将振型数据直接用于修正中会产生的一些问题,如振型数据量过大、修正不易收敛等.以某航空发动机实验器的封油盖为例,进行振动模态测试实验,利用径向切比雪夫矩函数对其进行相关分析及模型修正,修正前后,封油盖有限元的前13阶固有频率的预测值与实际结构模态测试的实验值误差由最大值17.13%降低到1.23%,验证了该方法的有效性.

关键词：径向切比雪夫矩函数模型修正相关分析模态实验重模态

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某型号汽车驱动桥振动特性分析与实验研究

某型号汽车驱动桥振动特性分析与实验研究

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作者：王九州华东交通大学

学位级别：硕士

汽车已成为人们日常出行的主要交通工具,现如今人们不仅关注汽车的安全性和经济性,也开始重点关注汽车的驾乘舒适性,而驾乘舒适性具体表现为汽车的振动与噪音特性。汽车的传动系统中,驱动桥的振动与噪音问题越来越凸显出来,成为人们关... 详细信息

汽车已成为人们日常出行的主要交通工具,现如今人们不仅关注汽车的安全性和经济性,也开始重点关注汽车的驾乘舒适性,而驾乘舒适性具体表现为汽车的振动与噪音特性。汽车的传动系统中,驱动桥的振动与噪音问题越来越凸显出来,成为人们关注的焦点。本文针对某型号汽车驱动桥,结合其在实际生产与使用过程中出现的振动与噪音问题展开研究,通过有限元分析和实验分析相结合的方式,对驱动桥的振动特性进行分析与研究。对于驱动桥总成在运行过程中产生的振动与噪音问题,首先开展了有限元分析方面的工作。通过Hypermesh软件建立桥壳的有限元模型,再利用Optistruct模块,对驱动桥桥壳进行模态分析,求出桥壳的固有频率和模态振形。其次,对驱动桥桥壳进行了模态实验,找出桥壳的固有频率和模态振形。将桥壳的有限元分析结果与实验结果进行对比,验证驱动桥桥壳有限元模型的准确性。另外,对驱动桥总成进行加速、匀速和减速工况下的振动与噪音测试,测试出驱动桥总成在各工况下的振动与噪音水平。通过对大量驱动桥进行测试发现,驱动桥总成在1800-2000转/分钟工况下的振动与噪音水平较高,超出产品设计要求。经过分析与研究,发现驱动桥总成在1800-2000转/分钟工况运行过程中,主减齿轮副的啮合频率与桥壳的第三阶固有频率较为接近,驱动桥总成存在共振情况。针对这一问题,利用HyperWorks软件中的Optistruct模块,对桥壳进行基于模态的拓扑优化,实现驱动桥桥壳的第三阶固有频率避频的优化。最后,根据桥壳拓扑优化的结果,对桥壳有限元模型进行改进,再次进行模态分析和验证。经过验证,发现桥壳拓扑优化结果能够实现桥壳第三阶固有频率的降频,进而实现驱动桥总成在1800-2000转/分钟工况下的主减齿轮副的啮合频率与桥壳第三阶固有频率的避频。同时,该优化措施对桥壳其他各阶频率影响不大,不会引起新的共振问题,为解决该型号汽车驱动桥的振动与噪音问题提供了一种解决方法与思路。

关键词：驱动桥有限元分析模态实验振动与噪音测试拓扑优化

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频域子结构法的实验研究

频域子结构法的实验研究

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作者：吴仕超上海交通大学

学位级别：硕士

目前有限元方法由于其便利性和高效性在各类工程领域的动力特性分析中得到了广泛应用,然而由于建模误差,有限元模型与实际结构之间总会存在差异,因此为了得到系统真实的动力学性能,往往还需要进行实际实验验证。但是,对于当今诸如航天... 详细信息

目前有限元方法由于其便利性和高效性在各类工程领域的动力特性分析中得到了广泛应用,然而由于建模误差,有限元模型与实际结构之间总会存在差异,因此为了得到系统真实的动力学性能,往往还需要进行实际实验验证。但是,对于当今诸如航天、航空、船舶以及海洋平台之类的复杂工程结构,常因结构规模巨大而无法进行整体地面实验,解决该问题的手段之一便是采用基于实验数据的子结构分析方法,即按照几何形状或功能模块的不同,将整体结构分割成若干个子结构,首先对那些规模较小的子结构进行实验并获取其动力学性能的参数,而后根据各子结构之间的连接条件,通过一定的方法进行综合,从而得到总体结构的动力学性能。另外,子结构法先局部再整体的思想也十分符合当今工程制造业分时分段研究及制造的理念。因此,对实验子结构法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。子结构方法种类很多,按照采用模型的不同可以分为时域与频域两种。前一种使用模态模型,即各类模态综合法(component mode synthesis),后一种则是直接使用结构的频率响应函数FRF(frequency response function)进行综合。本论文研究后者,即频域子结构方法(FRF based substructuring)。相较于时域方法,频域子结构法没有主模态数的限制,也无需获取各类补充模态,只需保证获取与界面自由度相关的频响函数,所以更适合于工程实际运用。本论文借鉴当前子结构法及实验模态分析领域的研究成果,对频域子结构法的实际应用进行探索,并开展数值模拟和实验验证,分析其中存在的问题以及解决方法。本论文得到了国家自然科学基金(编号:10772112,11072146)、教育部博士点基金(编号:20070248032)、上海市教委科研重点项目(编号:09ZZ17)和海洋工程国家重点实验室自主研究课题(编号:GKZD010807)的资助,主要研究内容和成果如下: (1)在阅读整理大量相关文献的基础上,较为全面地综述了频域子结构法的研究进展; (2)针对基于实验数据的频域子结构法在实际工程应用中存在的数值病态及界面自由度不完整等问题进行分析,研究相应的数值计算方法和间接测试技术,并以工程中广泛使用的空间桁架结构为对象,通过有限元仿真算例验证理论方法的有效性和可靠性,探讨了界面自由度完整性对子结构法结果的影响; (3)为了得到准确实验数据以及界面上完整自由度的频响函数,本文深入研究了实验模态分析技术以及模态参数识别方法,并将其与间接测试技术相结合,应用到实验频域子结构法的研究中; (4)以一空间桁架结构为对象,进行了基于实验数据的频域子结构法的研究。研究结果显示,频域子结构法可以有效地预报结构的动力学特性,而界面转角自由度的引入能一定程度的提高预报质量。子结构方法的理论与实验研究是一个具有挑战性的研究课题,尚有许多方面需要深入探索。在本论文的最后,给出了一些值得深入探索的问题。

关键词：桁架频域子结构法频响函数模态实验转角自由度测量

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