摆镜式IRST反射镜支架结构设计与优化

依据某复合型IRST系统的要求,设计了适合该系统的支架结构.以该结构质量最优和转动惯量最小为目标,对支架进行了以平面轴向厚度为变量,以模态频率和自重变形为约束的优化与分析.结果表明,在结构模态低阶频率和最大变形量变化极小的前提下,支架质量由原来的0.62kg减小到0.38kg,转动惯量由原来的0.0098kg.m2减小到0.0056kg.m2.     

钢框架结构数值模拟

实际结构总是受到各种动荷载的作用产生振动现象,振动会造成结构因共振或结构疲劳而破坏。随着钢框架体系大规模的运用,其内部动应力的分析也越来越复杂。因此,钢框架结构的固有振动频率及振型计算分析是其整体设计必须解决的问题,进而避免外力频率和结构的固有频率相同或接近,防止共振现象的发生。随着实验测量分析理论及计算机技术的发展和广泛应用,模态分析软件能够对钢框架进行自振频率的采集,较全面的分析和评价框架的动力性能,对其设计、施工、质量评定具有十分重要的意义。     

汽车转向油壶支架强度及模态优化分析

本文采用有限元方法对某微型商用车的转向油壶支架进行约束模态分析,分析结果表明,其第一阶模态频率为20.7Hz,处于发动机怠速的激励频率范围之内,将会产生共振。通过对支架进行优化改进,优化后支架的第一阶模态频率为30.8Hz,大于发动机怠速激励频率,较优化之前提高了48.8%,可有效避免其发生共振。强度分析结果表明,优化后支架在case1、case2、case3的最大应力分别为62.0MPa、52.3MPa、69.0MPa,较优化前分别降低了55.2%、34.8%、50.3%,达到了优化目的。     

基于声振模态分析的车身顶棚声学舒适性改进

为了改善车辆的声学舒适性,运用有限元法的声振分析技术,在NASTRAN/SYSNOISE软件平台上针对具体车型进行了车身顶棚结构模态、车内空间声场模态以及结构/声场的耦合模态分析.以此为依据,在对车辆声学舒适性相时敏感的低频范围(20～200Hz)内,揭示了耦合模态与结构,声场的非耦合模态间的对应关系.另一方面,立足于工程实际,确定以加强筋的适当修改作为顶棚结构改进的可行方式.并综合考虑耦合模态频率与振型对车辆声学舒适性的影响,明确了声学舒适性改进的评判原则.进一步,提出了顶棚结构改进的具体实施方案,并对其改进效果进行预估,由此说明了所提方案的有效性.     

结构优化的连续灵敏度算法

为了对结构作大修改,文章提出了用原始结构的模态参数计算结构改变后的模态参数的灵敏度算法,建立了一种对结构进行多点动态修改的连续灵敏度优化分析方法。这种方法精度较高,易与各种优化方法结合,自动地寻找优化方向。最后以一个多自由度离散系统为例说明了方法的有效性和算法的正确性。     

基于随机子空间法的风机模态参数识别

结构模态参数识别是结构健康监测领域研究中的重点,本文基于1.5MW风机振动响应数据,应用随机子空间方法(SSI)的UPC和PC算法分别进行了模态识别,结果表明:PC算法优于UPC算法,风机叶轮旋转与否对风机结构系统的一阶自振频率和一阶阻尼比有一定影响,验证了随机子空间法是风机结构模态分析的一种有效方法。     

车体结构振动与型材关系研究

本文以型材厚度为对象,初步研究车体结构振动和型材的关系。建立列车车体有限元模型,得到车体1阶弹性模态频率随车体侧墙尺寸的变化曲线。利用多项式拟合厚度与车体模态频率的数学表达式分析其变化规律。     

皮卡车排气系统模态优化方法研究

排气系统模态的合理布置是一个重要的NVH指标,应用ADDOFD方法确定排气系统平均位移较小的点作为挂钩位置,在此基础上应用正交设计方法对吊耳及波纹管刚度进行优化,使其频率与怠速频率有效分离。     

机载蒸发循环系统结构的随机振动疲劳分析

针对工程实践中机载蒸发循环系统结构的随机振动疲劳寿命难估算的情况,提出了一种基于频率域的PSD与三区间法联合分析结构随机振动疲劳的方法。首先对结构进行模态分析,获取模态频率,然后对结构加载加速度PSD,采用有限元分析软件ANSYS Workbench分别求得1σ,2σ和3σ的应力以及危险的位置,然后利用Steinberg提出的高斯分布和Miner线性疲劳累积损伤定律的进行疲劳分析。该方法思路清晰,计算简单,对机载蒸发循环系统结构设计工程应用具有指导意义。     

汽轮发电机定子绕组端部振动计算研究

本文提出一种计算方案,计算在电动力作用下汽轮发电机定子绕组端部的振动,它在试验模态分析和计算相结合的基础上建立定子绕组端部的有限元计算模型,计算了水氢氢300MW汽轮发电机定子绕组端部的振动,计算结果基本上反映了定子绕组部振动的实际情况。     

结构健康监测中铝合金板的低速冲击仿真分析

以航空结构中常用的铝合金板试验件为研究对象,采用有限元分析软件对其进行冲击仿真试验,首先建立了模态仿真模型,对铝合金板试验件的各阶模态进行了仿真分析。在模态分析的基础上,建立了铝合金板试验件的瞬态冲击分析模型,对不同冲击点的波形进行仿真试验。结果表明,通过仿真试验能够掌握铝合金板试验件中冲击波的传播情况,并能获得试验件上具体监测点的振动波形。利用这些仿真试验数据可以为结构健康监测中传感器的优化布置及整个健康监测系统的设计提供一定的依据,具有重要的工程意义。     

钢管桁架屋盖结构的动力特性分析

利用ANSYS有限元软件对某钢屋盖结构进行模态分析,得到了结构的自振频率及振型。结果表明,该屋盖结构的频率分布较为密集,拱桁架与立体桁架之间的连接形式对结构动力特性的影响不大。     

某型高超声速飞行器SIC壁板动特性研究

高超声速飞行器在飞行的过程中,会受到严酷的气动加热作用。高温会使结构模态的频率,振型,阻尼发生严重的变化,甚至有些模态在热试验之后出现消失的现象。本文测试了某SIC材料的飞行器壁板经过五次加热后的模态,给出了模态测试结果,并对结果做了分析。本文的研究为继续探索高温对材料力学性能的影响具有重要意义。     

高层建筑上部结构、桩基础与地基土相互作用地震响应分析

运用ANSYS软件对位于呼和浩特市土左旗二类场地的某十六层框剪结构在土层不同(实际土层情况)和相同(假设土层情况)两种情况下进行模态分析和瞬态分析;首先通过模态分析得出结构的固有频率和相对振型,对比分析土层情况不同时对结构自振频率的影响;其次对体系进行地震响应分析,得出结构的内力、变形等时程数据,分析高层建筑上部结构、桩基础和地基土的相互作用,为实际工程提供理论依据。     

基于响应面模型的汽车前部结构的轻量化设计

以汽车前部结构主要板件的厚度为变量,采用最优拉丁超立方试验设计生成100个样本点并进行计算,对计算结果应用响应面法构建了前部结构的质量、模态和刚度的近似模型。以前部结构的质量最小为目标,以模态、刚度和各部件的厚度为约束,利用粒子群优化算法进行全局优化,最终得到一组前部部件厚度的最优组合。通过所建立的近似模型和有限元模型计算优化后得到的设计变量所对应的的响应值,然后将这两种情况下所得到的响应结果进行比较,可以得知所建立的近似模型符合精度要求。优化结果表明:通过优化前部结构部件的厚度,在满足模态、刚度的前提条件下,减重了17.7%,实现了轻量化的效果。     

特大型桥的自振特性分析

以在建特大型桥(132+230+132m)为工程背景,首先对桥梁的粱体和墩部进行了合理的简化,应用有限元软件ANSYS,采用壳单元模拟桥身,二维梁单元模拟桥墩,杆单元模拟预应力筋的方法建模,建立分析模型.其次计算其自振特性,得到桥梁的振动频率和主振型,分析桥梁参数的改变对其自振特性产生的影响.从而提出,在特大型桥的结构设计中可以通过优化模态参数,避开危险频率带,减小对桥梁结构的破坏性.     

基于神经网络的多参数损伤识别

以一矩形截面简支梁为研究对象,建立完好结构和损伤结构的有限元模型,曲率模态差进行损伤定位,以标准化后的频率下降量,振型变化量与频率变化平方的比值、曲率模态差、作为BP神经网络输入参数,建立非线性映射能力较强的单隐层BP网络进行损伤识别,以损伤位置和损伤程度作为网络的输出参数。数值分析结果验证了该方法的可行性。     

客车模型的主动降噪实验研究

根据降噪方案的基础上,在合适的位置放置次级声源,能够降低车内的噪声,建立一个主动控制实验系统。针对频率为181.2、356.5Hz的声模态进行降噪实验,结果表明:在次级声源S1、S2分别作用下,这两个频率的声模态可以取得较好的降噪量。从而证明了通过主动控制的方法来降低客车车内噪声的思想完全可行,并且有一定的实用性。     

屏蔽门底部支撑件的模态及强度有限元分析

底部支撑件的强度及稳定性对屏蔽门系统的整体机械结构有重要影响,利用有限元法建立了屏蔽门底部支撑件的结构分析模型,分析了屏蔽门底部支撑件的模态和结构刚度,得到了各阶主要模态的特性和变形及应力分布。通过该分析方法对屏蔽门底部支撑件的结构特性及其可行性进行评价,为底部支撑件的优化和屏蔽门机械系统可靠性设计提供了理论基础。     

某车型油门踏板振动控制研究

为解决某车型油门踏板在加速工况下的振动抱怨问题,本文通过模态仿真分析和试验相结合的方法,基于薄板振动理论快速识别前围板和踏板支架是导致油门踏板振动的主要原因,并同步进行油门踏板的模态频率提升,有效改善了踏板的振动抱怨。