检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2018年第11期52卷 142-149页

作者：张桂勇陶东松陈泽聪陈毓珍大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 中国船舶工业集团上海船舶研究设计院上海201203

为了解决有限元方法采用线性三角形单元时系统刚度过硬、导致结构动力学分析中求得的结构固有频率过高的问题,采用结合虚拟点的单元基光滑点插值方法(CS-PIM)进行结构动力学分析,通过对虚拟点数量与位置的调整,提高了浓缩形函数的精度,... 详细信息

为了解决有限元方法采用线性三角形单元时系统刚度过硬、导致结构动力学分析中求得的结构固有频率过高的问题,采用结合虚拟点的单元基光滑点插值方法(CS-PIM)进行结构动力学分析,通过对虚拟点数量与位置的调整,提高了浓缩形函数的精度,在不增加计算成本的情况下,克服了传统虚拟点布置方法中存在的系统刚度过软、固有频率值过低以及存在虚假模态等时间不稳定现象,能够准确模拟系统刚度,为动力学分析提供精确且稳定的解。该方法使用可以自动划分的线性三角形背景网格离散问题域,对复杂形状的问题适应性强,操作简便,具有良好的工程应用前景。

关键词：结构动力学分析光滑点插值法浓缩形函数系统刚度固有频率

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结构动力学分析的逆问题—参数识别技术

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南京航空航天大学学报 1980年第2期 23-37页

作者：汤德满

本文综述了近十年来结构动力学参数识别技术的发展和现状,并以中型直升机的玻璃钢尾桨为例,介绍了模态参数识别的计算方法和稳态正弦激振机械阻抗测试技术,分析了操纵系统刚度对玻璃钢尾桨动力特性的影响。

关键词：矩阵特征值特征向量数学分析本征值本征向量模态参数尾桨叶参数识别结构动力学分析数学问题逆问题

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水稻插秧机分插机构结构动力学分析——基于ANSYS

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农机化研究 2012年第12期34卷 60-62,71页

作者：陈霖张云彪孙伟四川农业大学信息与工程技术学院四川雅安625014

基于三维造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,分别对水稻插秧机插植臂进行实体建模仿真和结构动力学分析。分析得出插植臂在工作过程中的应力分布情况,对插植臂进行了模态分析,得出插植臂的固有频率和前20阶模态振型,为水稻插秧机的进... 详细信息

基于三维造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,分别对水稻插秧机插植臂进行实体建模仿真和结构动力学分析。分析得出插植臂在工作过程中的应力分布情况,对插植臂进行了模态分析,得出插植臂的固有频率和前20阶模态振型,为水稻插秧机的进一步优化设计提供了理论依据。

关键词：水稻插秧机曲柄摇杆分插机构 ANSYS 结构动力学分析

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模块化高方平筛结构设计及其结构动力学分析

模块化高方平筛结构设计及其结构动力学分析

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作者：荆海伟河南工业大学

学位级别：硕士

高方平筛以其结构紧凑、运行平稳、功耗低、筛理效率高等特点，被广泛应用于粮油食品加工行业。在制粉行业主要用来进行粉料的分级和筛选，是面粉加工过程中的关键设备。目前使用的高方平筛自重较大，安装和运输极为不便；对于该类机械... 详细信息

高方平筛以其结构紧凑、运行平稳、功耗低、筛理效率高等特点，被广泛应用于粮油食品加工行业。在制粉行业主要用来进行粉料的分级和筛选，是面粉加工过程中的关键设备。目前使用的高方平筛自重较大，安装和运输极为不便；对于该类机械的设计和校核仍然是以经验和静力学计算为主，但随着企业规模的不断扩大，对于高方平筛的筛分能力要求也越来越高，传统的设计方法显然已不能满足要求。本文针对上述问题从高方平筛的结构设计和动态分析两个方面进行了积极的探索，取得的主要研究成果如下： 1.针对目前高方平筛存在的问题，提出了进行模块化高方平筛结构设计的指导思想；进行了轻质材料的选取和模块化高方平筛的结构设计。 2.给出了一种偏重块优化的设计方法；通过对高方平筛机电耦合模型的数值仿真，得到了高方平筛从启动到稳态工作所受的载荷情况，为进行高方平筛结构动力学分析提供依据。 3.通过对高方平筛进行结构动力学分析，得出了结构的模态、应力及应变的时间历程分布，并验证了结构的刚、强度，同时为下一步结构的改进设计提供依据。 4.为高方平筛的动态设计提供了行之有效的途径，也为其它相似产品的设计提供了依据。

关键词：高方平筛模块化结构设计结构动力学分析

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巡天相机结构动力学分析与优化

巡天相机结构动力学分析与优化

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作者：蒋仁奎中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)

学位级别：硕士

巡天相机作为空间站光学舱后端成像部分,对振动和变形都十分敏感,稍有扰动就会影响成像质量。为了使巡天相机顺利发射,还要考虑其结构是否满足发射动力学环境,所以对巡天相机结构进行动力学分析与优化是必要的。本文以巡天相机结构为分... 详细信息

巡天相机作为空间站光学舱后端成像部分,对振动和变形都十分敏感,稍有扰动就会影响成像质量。为了使巡天相机顺利发射,还要考虑其结构是否满足发射动力学环境,所以对巡天相机结构进行动力学分析与优化是必要的。本文以巡天相机结构为分析对象,利用有限元方法对巡天相机结构进行动力学分析:研究了像旋促动器和制冷机微振动对主焦面的影响,提出制冷机隔振方案;对焦面组件Bipod柔性支撑结构进行优化设计,提出优化方案;并分析了巡天相机结构是否满足发射动力学环境,找出薄弱环节,给出优化建议。主要研究内容如下:首先,为了研究巡天相机两个振动源——像旋促动器和制冷机对主焦面的影响,分别对其进行了微振动分析。对于像旋促动器,为了保证巡天相机焦面清晰成像,需要对冷箱和CCD焦面间的相对运动进行严格控制,要求控制精度为1μm,通过有限元分析表明:CCD焦面和冷箱运动同步,都绕主阵列中心点作23″的转动,CCD焦面中心点的偏移为1.6μm,略低于控制精度。对于制冷机组件,为了减少制冷机振动对主焦面成像的影响,从隔振基本理论出发,对巡天相机结构动态特性进行分析,将巡天相机动态特性与制冷压缩机振动特性相结合,对制冷机进行隔振设计。对比隔振设计前后,隔振后相对于隔振前,焦面振动幅值从0.1μm,下降到了0.006μm,隔振效果明显;在此基础上,对发射条件进行验证,仿真结果表明,制冷机在发射条件下位移不超过10mm,隔振设计满足发射要求。然后,对焦面组件Bipod柔性支撑结构进行优化设计。以四个方向的重力变形,模态频率和热应力作为评价指标,对Bipod个数,Bipod形式还有Bipod柔性片厚度进行了探究。分析结果表明:无论是结构动态特性还是重力变形,四点支撑性能明显优于三点支撑;A型Bipod与V型Bipod前二十阶模态频率接近,但后者的重力变形表现不如前者;Bipod柔性片厚度对结构的重力变形与动态特性影响较小,但柔性片厚度越小,温度适应能力越好。最后,验证巡天相机结构是否能够满足发射动力学环境,根据运载火箭的发射力学条件,分别对巡天相机结构进行了过载、频率响应、随机振动和冲击分析。结果表明在随机振动与冲击下,巡天相机内框架强度明显不足,还需进一步优化。其中,为研究正弦振动试验中扫描率对分析的影响,建立简单的T型板模型,采用瞬态分析,模拟在不同扫描率下,从低频到高频(过共振点),结构的最大响应,并与频率响应的结果进行比较。结果表明,扫描率越大,瞬态响应的最大响应越小,因为结构还没来得及共振,激励频率就越过了共振点;扫描频率越小,瞬态响应的最大响应越大,且逼近共振点的频率响应结果。力学条件中正弦振动试验的扫描率非常小,有限元频率响应足以模拟正弦振动试验。在冲击分析中,为了给电动振动台实现模拟发射冲击环境提供一种有效的时域波形合成方法。根据冲击响应谱时域合成的一般原理,采用合成小波法,将发射冲击响应谱转化为时域波形,并使用改进的递归数值滤波法将得到的时域波形再转换为冲击响应谱,优化各个小波分量的幅值参数,反复迭代,使最终的冲击响应谱满足试验规范。并通过优化各个小波分量的延迟时间使合成波形的加速度峰值在电动振动台的许可范围以内。基于FEM,以冲击响应谱与合成的加速度时域波形为输入,分别对巡天相机进行响应谱分析与瞬态分析。响应谱分析与瞬态分析结果均表明两者重合度很好,证明了合成的时域波形的有效性。

关键词：巡天相机光学平台支撑结构动力学分析有限元方法

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基于改进半解析元法的异性板结构动力学分析

基于改进半解析元法的异性板结构动力学分析

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作者：王明西南交通大学

学位级别：硕士

随着制造技术的发展和工程应用的需求,在经典的矩形薄板结构的基础上,各类异性板结构被广泛的应用于各个行业,如太阳能电池折板结构、潜艇外层的蜂窝防护板、飞机上的蜂窝夹芯板等。传统解析法在求解该类异性板时较为困难,有限元法用于... 详细信息

随着制造技术的发展和工程应用的需求,在经典的矩形薄板结构的基础上,各类异性板结构被广泛的应用于各个行业,如太阳能电池折板结构、潜艇外层的蜂窝防护板、飞机上的蜂窝夹芯板等。传统解析法在求解该类异性板时较为困难,有限元法用于求解时庞大的计算量会造成计算资源的浪费。根据异性板的结构特点,结合有限元法的灵活性和解析法的收敛性建立了矩形形状的半解析单元。半解析单元与有限元法的区别是:半解析单元采用离散和解析组合的形式,通过引入解析函数可以提高计算求解的收敛性,达到提高计算效率的目的。以一维梁结构的振动为基础,对薄板的振动模型进行降阶。本文的工作主要包括:建立了弹性杆结构纵向振动模型和弹性边界下梁结构的横向振动模型,对弦结构的横向振动、轴结构的扭转振动、杆结构的剪切振动做了简要说明,基于Rayleigh-Ritz法建立了弹性杆和弹性梁的振动模型。基于建立的弹性梁模型,分析了附加质量和附加刚度对梁结构固有频率和振型的影响。通过与有限元计算结果对比,二者计算误差控制在1%以内,表明了本文计算方法的有效性;随着附加集中质量的增加,梁结构固有频率减小,随着附加刚度的增加,梁结构固有频率增大;同时,附加集中质量、附属刚度在距离节点位置愈远,对结构固有频率的影响程度更加明显。一维结构的振动可作为二维结构振动的基础,用于描述二维薄板结构的振动,可提高求解计算的效率。建立了薄板横向振动的半解析单元和薄板面内振动的半解析单元。基于建立的弹性边界下一维结构的振动模型,将薄板的横向振动分解为弹性梁的振型组合,将薄板的面内振动分解为杆的剪切振动和杆的纵向振动,阐释了一维结构振动与二维薄板振动之间的关系,将薄板的振动问题降阶为一维结构的振动。基于薄板的半解析单元,分别计算了各类边界条件下矩形板的横向振动固有频率和面内振动固有频率,将计算结果与有限元计算结果进行了验证,二者计算误差控制在1%之内,表明了本文建立的半解析单元的有效性。同时,通过引入改进的傅里叶级数,使得求解的计算量减少1/3,提高了计算效率。基于薄板横向振动和面内振动的半解析单元,建立了平壳结构三维振动的半解析单元。壳体结构的振动可看做薄板横向振动和面内振动的组合,通过将单元自由度进行叠加建立了平壳结构的半解析单元。基于平壳结构的半解析单元,在等质量的前提下,计算了方形波纹板结构和正弦型波纹板结构的振动特性,分析了波纹板几何结构的参数对固有频率的影响。研究表明,波纹板结构相比于经典矩形薄板提高了结构的固有频率,可有效避免结构发生低频振动。

关键词：半解析元法异性板波纹板改进的傅里叶级数法结构动力学分析

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逆向工程在车身结构动力学分析中的应用

逆向工程在车身结构动力学分析中的应用

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作者：张世俊石家庄铁道大学

学位级别：硕士

车身是轿车的主要承载部件,轿车在行驶过程中会受到来自路面的交替变化的应力作用,产生的振动和噪声会影响到乘坐人员的安全性和乘坐舒适性。通过结构动力分析,可以对车身所受到的来自传动机构以及路面的振动进行预测,根据测试结果对结... 详细信息

车身是轿车的主要承载部件,轿车在行驶过程中会受到来自路面的交替变化的应力作用,产生的振动和噪声会影响到乘坐人员的安全性和乘坐舒适性。通过结构动力分析,可以对车身所受到的来自传动机构以及路面的振动进行预测,根据测试结果对结构进行改进,避开共振频率。随着计算机技术和信息技术的高速发展,有限元法在车身结构进行动力学仿真分析中已经得到广泛应用,在有限元方法中三维有限元模型的建立是进行后续动力分析的重要基础。所建立的白车身有限元模型的质量会对动力学仿真分析结果造成直接的影响。如何根据现有车型快速、准确地获得车身结构的有限元模型,从而提高车身结构动力学分析的效率是个很有意义的问题。逆向工程是20世纪90年代发展起来的一种进行产品设计和制造的先进技术手段,它可以实现产品从实物原型到数字化模型的快速转换,将逆向工程应用于车身结构的设计中,可以快速获得车身结构的数字化模型,再经过专业逆向软件以及CAD软件的处理可以最终获得白车身结构的三维有限元模型,为车身结构动力学仿真分析奠定了基础。首先,本文对逆向工程测量方法进行了概述,并对接触式测量方法和非接触式测量方法进行了对比和评价。通过比较常用的几种测量方法,最终选择以结构光法为原理的3DSS扫描仪对白车身结构进行了数据的采集,并得到了白车身结构的“点云”数据。其次,采用专业的逆向工程软件Imageware对白车身的“点云”数据进行了一系列前期处理,得到所需要的白车身结构的“点云”模型。然后,通过Imageware软件和UG软件对得到的白车身结构“点云”模型进行曲面的重构,最终得到白车身结构的三维几何模型。最后,利用白车身结构的三维几何模型,在有限元分析软件ANSYS/Workbench中建立了白车身结构的有限元模型,并对所建立的有限元模型进行了模态分析,提取并分析了其前六阶模态振型图,为进行车身结构动力分析提供了参考。

关键词：逆向工程 Imageware 车身有限元法结构动力学分析

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惯性往复振动机械结构动力学分析及应用

惯性往复振动机械结构动力学分析及应用

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作者：雷飞河南工业大学

学位级别：硕士

惯性往复振动机械应用的极为广泛,在许多行业中都有它的身影,例如矿山、冶金、粮食加工、公共交通等。目前对该类机械的设计大多仍然采用经验与简单计算相结合的方法,这样的设计方法适用于小型设备,随着生产的发展、企业规模的扩大,振... 详细信息

惯性往复振动机械应用的极为广泛,在许多行业中都有它的身影,例如矿山、冶金、粮食加工、公共交通等。目前对该类机械的设计大多仍然采用经验与简单计算相结合的方法,这样的设计方法适用于小型设备,随着生产的发展、企业规模的扩大,振动设备的大型化、自动化程度越来越高,传统设计方法已经不能满足要求。通过机构动力学和结构动力学分析,对惯性往复振动机械进行动态设计很有必要。本文针对课题中的惯性往复振动机械进行了机构动力学分析方面的总结和结构动力学分析工作,并对结构进行了改进设计,取得了如下成果: 1.总结了目前惯性往复振动机械机构动力学方面的研究成果,得到了动载荷的计算方法或确定原则。应用拉格朗日方程建立惯性往复振动机械的数学模型,将数学模型化为状态方程形式,与电机的状态方程构成了机电耦合模型。通过对机电耦合模型进行数值求解,得出了惯性往复振动机械从启动到稳态工作过程中的振动曲线和所受的载荷情况,为进行结构动力学分析奠定了基础。 2.建立了典型惯性往复振动机械振动筛的有限元模型,通过对该模型进行模态分析和动力响应分析,得出了结构的前12阶模态和位移、应力及应变的时间历程分布,验证了结构的刚、强度,为进行结构的改进设计提供了依据。 3.在结构动力学分析的基础上,通过探求合理的结构形式及选用合适的零件材料,在保证结构刚、强度的前提下,较大的减轻了系统的质量,获得了较好的效果。 4.为惯性往复振动机械的动态设计提供了行之有效的途径,同时为相似产品的设计提供了借鉴。

关键词：惯性往复振动机械结构动力学分析结构优化设计

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结构动力学分析显式异步长并行计算方法

结构动力学分析显式异步长并行计算方法

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作者：金先龙马志强李俊杰秦闯 200240 上海市闵行区东川路800号

本发明提供一种结构动力学分析显式异步长并行计算方法，包括四个步骤：(1)通过分区重节点策略生成并行计算所需的数据文件；(2)各分区根据分区单元特性选用时间步长进行显式预测步计算；(3)小步长分区采用显式子循环过程逐层递减求取... 详细信息

标准号: CN108228970A

本发明提供一种结构动力学分析显式异步长并行计算方法，包括四个步骤：(1)通过分区重节点策略生成并行计算所需的数据文件；(2)各分区根据分区单元特性选用时间步长进行显式预测步计算；(3)小步长分区采用显式子循环过程逐层递减求取分区内部与边界节点数据，大步长分区采用主时间步长求取内部与边界节点数据；(4)各分区接受并行所需边界节点数据，更新分区信息，并根据要求计算应变、应力，输出分区节点数据。若主时间步结束则程序终止，否则重新从(2)开始。本发明在大规模动力学并行分析的过程中可以根据分区单元特性选择不同的时间步长，采用重节点策略实现分区异步计算耦合，有效提高了并行效率。

关键词：分区边界节点时间步长并行计算分区单元节点策略显式结构动力学分析并行分析并行效率程序终止分区信息节点数据输出分区数据文件特性选择循环过程异步计算逐层递减耦合动力学时间步更新预测

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结构动力学分析显式异步长并行计算方法

结构动力学分析显式异步长并行计算方法

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作者：金先龙马志强李俊杰秦闯 200240 上海市闵行区东川路800号

标准号: CN108228970B

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