基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

柴油发动机使用的曲轴,是一个结构复杂的弹性连续体,曲轴的振动特性对整个发动机的NVH有重大的影响。采用三维设计软件CATIAV5对某系列曲轴进行了三维设计,然后利用有限元分析软件ANSYS,对发动机曲轴进行模态分析,得到了该型号曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供了一定的参考,缩短了开发时间,降低了研发费用。     

发动机曲轴二级并联橡胶扭转减振器优化设计

为降低曲轴扭转振动对发动机前端附件驱动系统的影响,在介绍曲轴减振器参数优化设计方法及数学模型的基础上,对曲轴二级并联橡胶扭转减振器参数设计提出了一种新的优化方法,这种方法以同时降低曲轴和带轮的扭转振幅为目标对减振器进行优化。计算结果表明,采用文中提出的优化设计方法设计的减振器,不但曲轴的扭转振动特性得到改善,曲轴带轮的振动也得到很好控制。     

基于偏相干函数分析的曲轴箱表面振动和曲轴三维振动研究

研究曲轴的三维振动对曲轴箱表面振动的影响,开发了曲轴三维振动测试装置,并对曲轴的三维振动信号和曲轴箱表面振动信号进行采集和偏相干分析处理。结果发现:表面振动是曲轴三维振动共同作用导致的。其中扭振能够以倍频激励的形式出现,导致部分频率的表面振动;纵振与表面振动的总体相干水平不高,只在部分频率段具有较高的相干函数;弯曲振动与表面振动的偏相干水平较高,是表面振动的主要激励源。     

基于有限元法的曲轴扭振模态分析

建立了一种两缸汽油机曲轴简化三维模型,在有限元分析软件中约束曲轴全部节点除转动外的所有自由度,对曲轴的扭转振动进行模态分析,获得曲轴扭振的前5阶固有频率和振型,并对考虑了活塞组和连杆等效转动惯量和不考虑等效转动惯量的2种模型的扭振模态分析结果进行对比,为曲轴的动力学分析和结构设计提供了理论依据。     

发动机油底壳分析与优化

在某发动机油底壳的设计优化中,首先建立油底壳有限元模型和曲轴系动力学模型,进行油底壳模态分析和曲轴系激励分析,得到油底壳的模态结果和曲轴系的稳态激励载荷:然后进行油底壳带曲轴箱的强迫振动频率响应分析,得到油底壳结构表面的振动响应速度分布;最后完成模态和频响分析优化,得到一种最佳的油底壳结构设计方案,为今后低噪声油底壳的设计提供了新的尝试.     

汽车发动机曲轴纵向振动的研究

本文研究了汽车发动机曲轴的纵向振动的计算方法和振动特性，首先分析了曲轴产生纵向振动的两种等效激励源－弯曲－纵向耦合力矢和扭转－纵向耦合力矢，建立了简化模型和在两种不同性质的力作用下的统一运动方程，并分析了求解方法和步凑，用新设计的扭／弯／纵振动测量仪实测了曲轴自由端的纵向振幅，与计算结果相当吻合，说明本文提出的分析汽车发动机轴系纵向振动的方法合理可行。     

曲轴硅油减振器匹配计算

在曲轴已经定型的条件约束下,通过建立发动机曲轴当量系统模型,进行曲轴扭转振动的计算分析来匹配设计硅油减振器,保证曲轴自由端共振振幅及轴段扭振应力低于许用值,确保曲轴运转安全、可靠。最后通过试验验证匹配计算的准确性。     

水中悬浮隧道锚索的非线性涡激振动研究

建立了水中悬浮隧道锚索在波流场中涡激振动的非线性数学模型,考虑了锚索的几何非线性对其涡激振动的影响,并应用有限差分法求解了锚索的运动控制方程。计算结果表明:锚索在顺流向和横向2个方向运动的耦合作用特别是几何非线性作用的引入,抑制了部分高阶模态的激发,使锚索横向涡激振动的振幅减小,顺流向振动的振幅增大;在悬浮隧道的振动引起的强迫激励和参数激励作用下,锚索顺流向涡激振动振幅显著增大,横向涡激振动出现"拍"的现象。     

强迫振动法结构模态参数识别

通过激励结构振动的方法,可以采集到结构的强迫振动时程。再对强迫振动时程采用随机减量法提取自由振动信号,并进行ITD识别,即可得到结构的模态参数。对随机减量技术与ITD识别技术的基本原理进行了介绍,并给出了一个实测信号的识别实例。     

汽车排气系统波纹管刚度和阻尼的测量分析

对不同结构的四种汽车排气系统波纹管,用静载试验和自由振动的方法,对波纹管的静动态轴向刚度、弯曲刚度和阻尼比进行了测试计算分析.结果表明,波纹管增加缠绕管和网套后,不但轴向、弯曲刚度和阻尼比得到了大幅度的提高,而且限制了波纹管的轴向和径向最大位移.波纹管刚度的增加,不但可以提高波纹管本身的固有频率,而且可以提高波纹管和汽车消声器组成系统整体的固有频率;阻尼的增大和最大位移的限制,不但有利于减小排气系统共振和非共振频域的振动强度,而且可以提高波纹管和汽车排气系统在恶劣路况下的使用寿命.     

计及导向摆臂约束的重型货车驾驶室俯仰平面动力学模型

传统的重型货车驾驶室俯仰平面动力学模型没有考虑悬置导向机构的影响,仅能粗略计算驾驶室垂向和俯仰响应,无法计算驾驶室质心的纵向振动特性,因而其仿真精度较低,且在实际工程应用中受到了限制。为提高模型精度并拓宽其工程应用范围,创建了考虑导向摆臂约束作用的驾驶室俯仰平面动力学模型,分析了摆臂导向机构的约束特性。在此基础上,通过道路试验,对所建模型进行了验证。结果表明,所建模型的仿真精度更高,工程应用范围更广,它能有效复现驾驶室系统的真实动力学响应。而且,该模型不仅可用于驾驶室垂向、俯仰和纵向振动响应特性的分析,还可用于考虑驾驶室纵向振动舒适性的悬置控制策略的开发,以及导向摆臂摆角、减振器摆角和驾驶室悬置系统其它动力学参数的估计等。     

TBM机载锚杆钻机摆动结构拓扑优化研究

为解决TBM机载锚杆钻机推进梁的摆动结构作业时因受力复杂而导致的安全性问题，提升其力学性能和稳定性，首先，通过对摆动结构进行静力学分析，确定其作业时应力集中和应力分布极度不均的薄弱部位； 然后，基于子模型法将摆动结构的薄弱部位切割出来，扩大其设计空间，再运用拓扑优化方法进行优化设计，得到该部位全新的拓扑结构形式; 最后，对比分析优化前后摆动结构的受力、变形情况及振动频率。结果显示： 优化后危险工况下摆动结构的应力集中现象明显改善，一定程度上提高了该结构的刚度和强度，同时有效改善了结构的振动特性，提高了结构的稳定性。     

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。     

一种模拟发震断层动力特性的隧道地震试验方法

为模拟隧道在发震断层中的近场动力响应和破坏机制,提出一种模拟长大隧道穿越活动断层动力响应的新型模型试验装置,并设计一种通过改变试验平台底部组合弹簧参数来改变模型箱振动特性的试验方法。该试验装置不仅能解决传统试验方法中受迫振动的问题,而且能模拟断层错动引起地层位移由发震断层位置向远端逐渐减小的过程,进而模拟穿越活动断层时长大隧道断层段到非断层段沿纵向的振动特性变化。该方法通过改变组合弹簧中单个弹簧单元的刚度系数和弹簧单元的个数等,可改变试验箱中断层在断层错动发生时的振动频率和错动位移,进而得到振动频率-组合弹簧刚度和错动位移-组合弹簧刚度的回归公式,可通过前期试验得到的回归公式来设置相应的组合弹簧形式,对后续试验中多种不同振动频率和错动位移的试验工况进行模拟。     

双柱式公路桥墩动力试验及状态评估

该文以205国道子牙新河南堤桥旧桥改造工程为背景,对梁部结构拆除后的双柱式桥墩进行了动力试验。分别测得了横桥向、顺桥向和扭转方向的自振频率和振型,同时以实测模态数据为输入,用模型修正和系统识别的方法对桥墩工作状态进行了评估。     

自卸汽车底盘异常振动原因的试验分析

针对某自卸汽车底盘在使用过程中出现的异常振动问题,进行了道路行驶试验研究。测量了典型部位的振动加速度信息,并进行了时域和频域分析,得到了自卸汽车底盘的振动特性,找出了导致该自卸汽车底盘产生异常振动的原因。当车速为60 km/h或65 km/h时,车轮不平衡质量引起的激励或路面不平引起的激励频率接近了该自卸汽车底盘车架的1阶、2阶固有频率,车架产生共振,使自卸汽车底盘发生异常的横向抖动。为消除或减少该自卸汽车底盘异常振动现象,应控制各车轮不平衡质量,或改进车架结构,使车架结构的固有频率远离车轮的激振频率。     

车辆纵振路面谱研究

为了解决车辆路面纵剪力对路面损伤的评价、车辆纵振平顺性的描述等难题，提出了车辆纵振路面谱这一概念。路面不平造成了车辆垂向和纵向的振动，使它与垂向路面谱共同产生。定义了车辆纵振路面谱的数学表达方法，设计了用五轮仪测量纵振路面谱的试验，对青－黄调整公路某段进行了实测。经数据回归分析，该路段垂向路面谱对应的路面级别为C级偏优，纵振路面谱为B级偏优。     

汽车悬架性能测试方法及测试系统研究

在建立检测车辆悬架振动动力学模型和运动方程的基础上,分析并确定了悬架性能的评价指标,提出了悬架性能的检测新方法,采用虚拟仪器技术开发了汽车悬架性能测试系统。该测试系统采用PC-DAQ方案,在原有激振式悬架性能试验台上,增装必要的传感器,配以PC机平台和虚拟仪器软件,构建了可以测得悬架的吸收效率、振动频率、相位差及相应的振动波形的性能测试系统,为悬架性能的综合评价及故障诊断提供了依据。通过实车测试,所建理论模型正确、可行,测试系统准确、可靠。     

小间距隧道爆破动力响应分析

基于复线隧道施工爆破对既有隧道稳定性冲击问题,结合沪蓉线庙垭分岔隧道工程实例,研究了其小间距段施工爆破的振动监测方法、爆破动力特性及其减振控制技术。通过对隧道爆破围岩和衬砌质点振动速度波的频谱分析及其振速预测数学模型的改进研究,分析了隧道振速峰值纵向衰减规律、衬砌振速主频、横断面振速分布规律及爆破掌子面附近振动情况,并以小间距既有隧道中墙迎爆侧破坏为基准,从循环进尺、微振起爆、掏槽结构等方面提出了相邻隧道爆破减振技术措施。研究结论可为类似工程的爆破设计、施工及监测提供参考。     

SUV转向系统模态试验及优化

针对某SUV车转向系统方向盘怠速抖振过大的现象,采用模态试验技术得到转向系统的固有频率,找到产生这种现象的原因在于转向系统的固有频率和发动机怠速时的振动激励频率接近,从而引起了方向盘的过大振动。文章采用增大转向管柱的支架和车身连接处的接触面面积的方法进行结构优化,并对优化后的转向系统进行模态试验,再将优化前后方向盘的振动数据进行对比,发现优化后的转向系统振动明显改善,达到了减振的目的。