ANSYS约束模态分析在起重机车架上的应用

起重机车架是起重机中的关键部件,对其进行模态分析,防止与路面产生共振,为车架的动态分析奠定基础。通过结构的固有频率可判断结构的动态特性,由于实际工况和结构中是存在各种约束和力的,故应建立结构的基本模态方程和约束模态方程。ANSYS已广泛应用于机械机构设计中,其内部集成有模态分析模块,并可与结构有限元分析联合进行约束和预应力模态分析,这为通过计算机进行起重机车架约束模态分析提供了可能。对某种起重机车架进行约束模态分析,得到了车架的前六阶模态,仿真结果表明车架基本不会发生共振,结构合理。     

基于混合建模的发动机曲轴模态分析

开展了发动机曲轴在自由状态和安装状态下的模态参数识别,发现曲轴的边界条件对模态参数影响较大;研究了曲轴试验模态与仿真模型的混合建模方法,计算得到曲轴在约束状态下的模态结果。研究结果表明,利用混合建模的方式可以将曲轴自由模态结果转换为实际安装状态下的约束模态,以用于评估曲轴实际工作过程的动态特性,同时得到了气缸压力对曲轴约束模态影响较小的结论。混合建模的方式结合了试验和仿真的优点,提高了曲轴约束模态的分析精度,降低了试验限制条件,为评估曲轴动态性能和发动机动力学分析创造了更准确的条件。     

直联驱动桥桥壳模态分析及试验研究

直联驱动桥桥壳作为乘用车中最重要的一部分,其动态特性能直接影响整车的NVH性能。文章在阐述模态分析理论基础上,首先对其进行三维建模,然后对其有限元模型进行模态仿真,运用LMS软件对直联驱动桥桥壳进行试验模态测试,并通过最小二乘复频域法对试验模态数据进行参数识别。最后,将试验结果与数值模态结果对比分析,结果表明:直联驱动桥桥壳模态仿真数据与试验模态数据基本吻合,该研究方法与结果对于直联驱动桥桥壳动态特性具有一定实际指导作用。     

轿车白车身模态仿真计算与相关性分析

白车身模态分析是车身动态特性分析的基础。工程上常采用仿真计算和试验测试2种方法识别白车身模态参数。这2种方法相辅相成,互相促进,共同指导和改进设计。文章通过仿真建模计算了某车型白车身的模态频率,将计算结果和试验测试相比较,并采用相关性分析的方法验证了模型的可靠性,同时对比了不同焊点类型对于分析结果的影响。结果表明,建立的白车身仿真模型具有较高的精度,仿真计算所采用的模拟方法是合适的,为内部仿真建模指导规范的建立提供了参考。     

利用轮胎模态参数模型对滚动阻力的模拟

利用轮胎模态参数模型对稳态工况下的轮胎滚动阻力进行模拟.计算了不同胎面阻尼下的滚动阻力,所得结果与实际的趋势相符,数值合理.对不同半径转鼓下轮胎滚动阻力的模拟结果与按ISO 181964推荐的公式计算的结果有良好的一致性.表明了该轮胎模型的合理性.     

弹性层状路基刚性路面动力特性数值仿真分析

高等级公路路面结构体系的动力特性研究一直倍受工程界关注,由于动测试验实施数量有限且数据样本庞大,因此研究人员更多是采取数值仿真技术来对公路设计进行指导。采用刚性路面板与具有横观各向同性体性质的路基体构建高精度数值仿真模型,使用有限元—无限元耦合算法,编制相应的Matlab程序对实际工程中的水泥混凝土路面——层状路基结构体系进行静动力仿真计算。研究表明:通过模拟该体系在均布静载下的地基沉降数值计算,指出在利用有限元—无限元耦合方法解决板与地基构建的路面结构体系的基础上,对板与地基引入横观各向同性理论是满足计算精度要求的,并且使计算模型更接近实际情况,计算结果更具有实际指导意义;同时通过模拟车辆移动荷载对路面结构体系进行动力响应分析,对比考虑横观各向同性与否两种理论模型的计算结果,揭示了此结构体系位移、加速度最值的变化规律,为工程设计路面体系动力特性提供了一种高精度数值仿真方法。     

时变温度下某拱桥的状态诊断

在时变温度下,利用结构模态参数对桥梁结构状态诊断进行试验研究。通过对某拱桥模型进行长期动力测试,并对测试加速度信息进行模态参数识别,得到该模型在不同温度下前4阶的频率、阻尼比和振型。利用测试数据对该拱桥模型进行有限元模型修正,将结构的测试动力特性与有限元计算结果进行比较,分析该结构动力特性随温度的变化规律,建立环境温度与结构频率的关系模型,并利用该模型对测试模型的结构性能进行诊断。本文所提出的结构状态诊断方法能有效判别时变温度下该拱桥模型结构是否产生损伤,也为实际桥梁结构状态诊断提供了一种有效思路。     

基于仿真分析的桥梁承载能力评估

桥梁结构承载能力是旧桥检测的关键指标之一,结合广州市某立交桥的模态测试结果,对比桥梁结构破损前后低阶模态参数的变化,对桥梁的有限元模型参数进行仿真修正,依据经过仿真修正的计算模型对桥梁结构进行承载力检算和评估。     

基于有限元及试验技术的轿车副车架模态特性分析

本文将模态试验分析和有限元模态分析技术相结合，研究了轿车副车架的振动模态特性。首先建立了副车架的有限元模型并通过仿真计算获得其自由状态下的模态参数，之后根据副车架模态试验的结果对有限元模型进行修正以获得准确的有限元模型。最后模拟计算了副车架在真实约束下的模态特性，为分析副车架在工作状态下的动态特性提供有用参考。     

基于2018版C-NCAP中WorldSID假人侧面乘员约束系统分析

整车碰撞仿真需要大量的计算资源,对乘员约束系统仿真优化而言浪费较长。利用整车侧面碰撞仿真动画结果,用子系统方法进行侧面碰撞仿真模拟,优化侧面气囊参数,可以有效地模拟侧碰工况,并极大地节省计算资源。     

轮胎自由与约束悬置的模态试验与综合分析

为了证实约束对轮胎模态参数带来的影响，探讨如何从自由悬置的轮胎模态参数转化为固定悬置的参数，分别对自由悬置与固定悬置的轮胎进行激振试验，提取模态参数，并用模态综合法完成自由悬置结果到固定悬置结果的转化。模态综合计算的结果与试验相符，证明了利用自由悬置模态参数建模，利用模态综合的方法考虑约束系统动特性对轮胎特性的影响是合理的。     

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析

建立了基于悬置元件怠速工况下动刚度的发动机悬置系统MATLAB力学模型.同时由LMS实验模态分析系统测得了发动机实际工况下的运行模态参数,并以模态置信度对其进行了验证.与静刚度模型相比,以悬置元件动刚度建立的模型,其动态参数与运行模态参数更为接近,表明动刚度模型能更好地模拟悬置系统实际工况下的动态特性.     

某大桥钢管砼拱桥静动载试验研究

对某净跨为80m的中承式钢管砼系杆拱桥的桥静动载的试验内容、加载方案和测点布置进行了研究,静栽测试仿真模拟在有限元分析软件建立全桥有限元模型的基础上进行。经过计算,分析了静栽试验中4个主要工况的理论值与试验测试结果对比值,并获得了大桥的自振频率、模态、阻尼比及冲击系数,得出了结构满足承载力要求的结论,为竣工验收提供实测依据。     

匝道曲线梁桥自振特性分析与动力荷载试验

桥梁结构的自振特性是结构动力分析和抗震分析的重要参数。该文通过建立有限元模型进行模态分析和动荷载试验分析来获得梁拱组合桥的计算和实测自振特性,并测得了桥梁的自振频率、振型和阻尼比,并对实桥测试结果和计算分析结果进行了比较,得到该桥在动力荷载下的实际工作状态,以此判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件。     

中承式钢筋混凝土拱桥自振特性分析与动力荷载试验

桥梁结构的自振特性是结构动力分析和抗震分析的重要参数。该文通过建立有限元模型进行模态分析和动荷载试验分析来获得中承式钢筋混凝土拱桥的计算和实测自振特性,并测得了桥梁的自振频率、振型和阻尼比,并对实桥测试结果和计算结果进行分析、比较,得到该桥在动力荷载下的实际工作状态,以此判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件。     

单索面斜拉桥模态参数测试与分析

根据某双塔单索面预应力混凝土斜拉桥结构受力特点,采用有限元软件对桥梁结构进行建模计算分析。基于现场模态试验,测试桥梁结构的模态参数,分析桥梁结构的动力特性,评价桥梁承载能力。结果表明,理论分析与实测模态参数分析的结果较为吻合,主桥整体刚度良好,结构传递振动能力及均质性较好。     

汽车迟滞非线性动力系统仿真研究

通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验,实现了橡胶支承迟滞非线性特性的数学建模和参数识别。用动态子结构方法将整车模型划分为多个子结构,采用含连接子结构的自由界面模态综合法建立了整车非线性流固耦合模型。用MontoCarlo法模拟路面激励谱和发动机随机激励力谱,利用整车结构-声学耦合系统的运动微分方程,在时域内对路面激励和发动机激励产生的振动和车内噪声特性进行仿真模拟,并通过道路试验和台架试验对计算结果进行了验证。     

基于响应功率谱传递比的桥梁结构工作模态参数识别方法

为实现基于振动传递比函数的工作模态分析方法能够在任一荷载工况下识别结构模态参数，引入参考响应思路，构建响应功率谱传递比（Power Spectral Density Transmissibility，PSDT）函数。首先利用比例函数的极限定理，揭示PSDT在系统极点处的重要特性，进而根据这一特性建立PSDT驱动的峰值法；同时为解决传统传递比方法无法识别结构阻尼的问题，建立基于PSDT驱动的最小二乘复频域法（LSCF），通过参数化拟合思路识别频率、振型和阻尼比，并运用稳定图辅助剔除虚假模态。通过10层剪切型框架结构数值算例，对比研究外部激励性质对PSDT法及传统频域法（峰值法、频域分解法）识别结果的影响。最后，运用PSDT法对环境激励下的人行桥进行工作模态分析，并与传统响应传递比方法及随机子空间法（SSI）结果进行对比。研究结果表明：在同一工况下不同参考响应的PSDT函数在系统极点与外部激励性质无关，且等价于振型比值；PSDT法相比于传统频域法对外部激励具有更为良好的鲁棒性，能够降低识别谐波激励引起的虚假模态的风险；不同于传统响应传递比方法，在任一工况下基于PSDT法能够识别人行桥的包括阻尼比在内的工作模态参数，并产生更为清晰的峰值和稳定图，具有更好的可操作性；该方法识别结果与SSI结果吻合较好，验证了其在任一荷载工况下分析实际桥梁结构工作模态特性的可行性。     

某柴油机前端附件驱动系统的动态仿真和实车测试研究

发动机前端附件驱动(FEAD)系统是汽车发动机上重要的子系统之一,对发动机的性能有着重要的影响。通过对某柴油机FEAD系统进行动态模拟仿真和实车测试分析,得到了该系统在仿真和实际应用中全负荷工况下各动态特性参数随发动机转速的变化规律。通过结果分析,该柴油机FEAD系统符合工程设计要求,对实际的工程开发应用具有一定的指导意义。     

基于HyperMesh的某商用车白车身模态研究

文章利用HyperMesh软件对某商用车白车身建立仿真模型,研究其在自由状态下的固有频率及振型,并进行了白车身模态试验验证,将试验数据与仿真分析结果进行对比,有限元分析的频率与试验结果频率除第一阶外,其他各阶整体主要模态的频率误差在5%以内,说明有限元模型比较准确,计算结果可信,仿真结果能够很好地反映实际结构的振动特性,此白车身整体模态频率与二阶不平衡激励频率相差较远,引起整车共振可能性较小,预估整车舒适性及车身疲劳寿命满足要求。通过仿真手段评估结构特性,可节省开发试验费用,缩短开发周期,为设计提供理论依据。