基于ANSYS的压电堆执行器仿真分析

采用ANSYS有限元分析软件对压电喷油器的压电堆执行器进行分析并建立其有限元模型,且通过仿真数据与试验数据对比验证了模型的准确性。利用该模型对压电堆执行器的振动模态进行分析,并考虑了预应力对其振动频率的影响,得到谐振状态图。结果对比发现,有预应力作用下的同阶振动频率要大于无预应力作用下的同阶振动频率,因此在压电堆执行器的设计、分析和安全检测过程中应考虑预应力对其工作状态的影响。     

带空腔压电智能板的减振降噪实验研究EI北大核心CSCD

将汽车乘坐室简化为一封闭的矩形空腔,搭建了一个在作为矩形空腔的一个面的弹性智能板上装有压电分流阻尼装置的振动控制实验模型。针对弹性板第1阶模态,以压电元件存储电能最大化为目标,对压电元件粘贴位置进行了布局优化。为模拟车内噪声的不同来源和传播途径,分别进行了力锤、扬声器和激振器3种激励下压电分流阻尼的减振降噪实验。实验结果表明,通过压电分流阻尼控制后在1阶模态频率处的智能板频响函数幅值和空腔内声压幅值均有降低。本研究为车内低频噪声的控制提供了新方法。     

带空腔压电智能板的减振降噪实验研究

将汽车乘坐室简化为一封闭的矩形空腔,搭建了一个在作为矩形空腔的一个面的弹性智能板上装有压电分流阻尼装置的振动控制实验模型。针对弹性板第1阶模态,以压电元件存储电能最大化为目标,对压电元件粘贴位置进行了布局优化。为模拟车内噪声的不同来源和传播途径,分别进行了力锤、扬声器和激振器3种激励下压电分流阻尼的减振降噪实验。实验结果表明,通过压电分流阻尼控制后在1阶模态频率处的智能板频响函数幅值和空腔内声压幅值均有降低。本研究为车内低频噪声的控制提供了新方法。     

悬臂梁结构振动系统的鲁棒主动控制优化

基于模型降阶的控制器由于忽略了高频未建模动态的影响,有可能产生溢出问题从而导致闭环系统不稳定,难以保证振动控制的效果,考虑高频未建模动态等不确定性问题影响,克服传统控制策略在振动主动控制中的不足,研究了柔性悬臂梁结构振动系统的H_∞鲁棒主动控制策略。基于ANSYS软件数值模拟得到压电柔性悬臂梁结构的模态振型,避免了试验建模的繁琐性、复杂性及较高的成本投入,通过与理论结果的比较,验证了ANSYS软件分析结果的正确性。通过模态分析提取了压电柔性悬臂梁结构的前3阶模态振型,剩余模态作为模型的不确定性加以考虑,通过分析系统存在的模型不确定性以及选取适当的权函数,最终完成了柔性悬臂梁结构振动系统的鲁棒控制器设计。通过从频率域上分析闭环传递函数的奇异值,表明权函数有较强的抑制外部干扰的能力,通过从时域上分析开环和闭环振动系统的单位阶跃响应,表明闭环振动系统的振幅很快趋于稳定且在较长时间内没有出现溢出不稳定现象,仿真结果表明,基于H_∞控制理论的混合灵敏度分析方法的鲁棒控制器能有效抑制悬臂梁的振动,振动系统的动态性能及鲁棒性能均得到了极大改善。     

某冷却风扇总成模态仿真及试验研究

为研究冷却风扇总成模态特性,论文基于不同建模方式和网格类型等建立了多种在工程中常见的不同仿真模型,进行自由模态仿真并和自由边界试验模态进行了对比分析,找出了最佳的工程应用仿真模型。以此为基础进行约束模态仿真和约束边界试验,结果表明:忽略扇叶初始位置、释放扇叶旋转自由度、采用二阶网格、保留扇叶和电机罩壳等有限元模型处理方式,所得模态频率和振型与试验结果有较好的吻合度。前5阶约束模态的频率误差值最大为2.8Hz,满足相关标准要求。分析结果对冷却风扇总成的振动特性研究及结构设计改进有重要价值。且以仿真精度提升的自由模态分析为基础进行约束模态分析,是研究风扇总成模态的有效方法。     

轿车动力总成悬置系统匹配设计方案优选与分析方法

本文中对一种带一个抗侧倾控制臂三点式轿车动力总成悬置系统进行振动特性的分析及其匹配设计的研究.对其7自由度振动模型的固有振动特性分析结果表明,第7阶振动模态对悬置系统传递的动态力影响很小,故在进行此类悬置系统的匹配设计时,一般可不考虑频率相对很高的第7阶振动模态.采用一种简明、实用的多方案设计优选方法,较快地得出了振动模态频率配置合理、主要模态振动的多自由度解耦率高的悬置系统匹配设计方案,通过其受迫振动分析验证了优选悬置系统隔振性能的改进效果.     

基于改进尾流振子模型的超长拉索涡激振动特性数值研究

为了研究大跨度斜拉桥超长拉索在不同流场特性下的高阶多模态涡激振动问题，以牛顿定律为基础，建立了考虑张力变化以及垂度效应的拉索结构振子方程，引入改进的Van Der Pol式尾流振子模型，以加速度耦合两非线性振子，提出了一种简便的拉索涡激振动流固耦合预报模型；采用二阶中心差分法，对两振子方程在空间域和时间域进行离散迭代求解，编制了拉索涡激振动的MATLAB计算程序，并验证了其可靠性。该方法为研究拉索涡激振动提供了一种新思路，可解决风洞试验和数值软件（CFD）不便模拟大长细比拉索结构的问题。基于提出的预报模型，以1根330 m超长拉索为研究对象，分析了拉索多模态涡激振动特性，探讨了不同流场特性对拉索涡激振动的影响。研究结果表明：均匀流作用下，拉索发生涡激锁定现象，以单一模态发生振动，随着风速的增加，拉索涡激锁定区间增大而最大振幅不发生改变；剪切流作用下，拉索发生多模态涡激振动，位移响应呈现"拍"的特点，振动频率分布在Strouhal涡脱频率范围内，存在2个或3个主导频率，主导频率全程参与振动，非主导频率间歇参与振动；拉索多模态涡激振动位移响应表现为行波-驻波并存的状态，随着风剖面指数的增加，涡激振动行波效应显著。     

基于COSMOSWorks和Simulink的车架动态响应特性分析

采用Solidworks中的COSMOSWorks有限元分析软件对车架进行模态分析,得出了前十阶振型及固有频率。运用1,4车辆振动模型,建立了系统的运动微分方程,并利用Matlab中的Simulink模块对车架的振动情况进行仿真。利用路面谱仿真得到的路面激励信号作为输入,对车架进行动力响应模拟,得到了车架在三种典型路面上的动态响应特性,为车架的结构优化提供了理论依据。     

4缸发动机缸盖结构优化的研究

利用Pro/E软件建立4缸发动机缸盖的三维模型,并运用Abaqus软件对其进行自由振动模态分析。对缸盖固有模态频率和振型进行测试,将有限元计算结果和试验结果进行对比分析表明,两者所得缸盖的固有频率数据吻合性较好,误差小于3%,证明仿真结果可信。对缸盖进行综合研究得出其最佳优化方案,通过优化结果可知,缸盖第1阶模态频率从1 223 Hz提高至1 386 Hz,提高了13.3%,且其它阶模态频率也有明显改善。     

白车身的有限元模态及其灵敏度分析

建立了车身结构的有限元模型,采用相关模态提取算法计算其前10阶自由模态和振型,通过分析车身不同阶的模态频率和振型,以及车身局部振动特性,再结合模态灵敏度分析,为使车身具有较合理的动态特性,提出相应结构或尺寸改进措施。