曲率半径对曲线箱梁桥模态及振型方向因子的影响

按能量比重将曲线箱梁桥的振型分解为竖向弯曲、扭转、横向弯曲和纵向移动四个振型方向因子。以曲率半径为参数建立了4个两跨曲线箱梁桥模型,分析了其模态特性及各振型方向因子随曲率半径的变化规律。认为随着曲率半径的减小,曲线桥刚度的增加比质量的增加要慢,必须充分考虑竖向弯曲振型,扭转振型方向因子随着曲率半径的减小逐渐减小,纵向移动振型方向因子高峰值出现在较高阶次的模态中,高阶模态对其抗震性能的影响非常重要,在抗震设计时必须充分考虑足够多的高阶模态的影响。     

摩托车车架的模态与刚度灵敏度分析

以某款摩托车车架为研究对象,应用有限元理论建立了车架结构分析模型,在此基础上,以车架管件的壁厚和管径作为设计变量,以车架一阶自由模态频率和扭转、弯曲刚度作为目标函数,对其进行灵敏度分析,获得了对车架模态和刚度影响较大的因素,从而为车架的结构优化提供了重要依据.     

约束扭转对汽车车架模态的影响

本文通过三种典型车架模态的实验和计算研究,探讨了约束扭转对汽车车架各阶模态的影响。结果表明:约束扭转对扭转模态影响较大,在研究开口薄壁结构的车架模态时,必需考虑约束扭转的影响,一阶扭转模态对横梁刚度的变化十分敏感。     

基于Morph网格变形方法的白车身模态优化

白车身模态是影响汽车振动噪声性能优劣的重要因素,在车身CAE仿真设计阶段,白车身模态频率是最为重要的优化指标.以白车身前端横摆模态性能优化为例,通过灵敏度分析确定关键结构位置,利用Morph网格变形方法将关键结构的截面参数化,采用序列二次规划算法进行数值迭代优化;经过12步迭代,白车身前端横摆模态频率提升3.06 Hz,同时1阶弯曲模态、1阶扭转模态和白车身重量3个响应得到了有效的约束控制;结果表明,该方法可以对白车身模态性能实现高效、有针对性的优化设计.     

简支多片空心板梁桥模态试验研究

该文通过对205国道子牙新河北堤桥简支多片空心板梁桥进行冲击试验的实例,基于输出响应用随机子空间法进行了模态识别。模态试验结果表明:简支板梁桥的前3阶模态分别为纵向1阶竖弯、竖向扭转、横向竖弯和纵向2阶弯曲,与理论计算结果一致,可为相关的科研人员参考。     

基于刚度和模态性能的轿车车身轻量化研究

以某型轿车为例,建立车身的有限元模型,应用以灵敏度分析为基础的修正可行方向优化算法,在保证车身刚度和模态性能不降低的前提下,以车身结构质量的最小化为目标,优化车身零件的厚度,从而实现车身结构的轻量化,车身减轻的质量为原来的6.22%,车身结构的弯曲和扭转刚度也都获得不同程度的提高,主要模态频率变化在1Hz以内。     

基于曲率模态的预应力混凝土损伤定位

采用曲率模态对预应力钢筋混凝土梁构件的损伤定位进行了研究,采用有限元方法计算出结构的位移模态.根据得到的位移模态利用差分计算得到曲率模态曲线.数值计算结果表明,曲率模态曲线能够对结构损伤进行识别定位.     

发动机罩盖不同振型的模态对设计变量的响应

为了提升发动机罩盖的NVH性能,针对振型为扭转和弯曲的两种情况,研究设计参数对模态的影响,选取罩盖设计中的关键参数为变量,运用最优拉丁超立方技术进行Do E分析;基于RBF神经网络方法搭建模态和变量之间的近似模型,建立模态对变量的响应关系。结果表明,不同变量对同一振型模态的贡献量、相关性及响应关系不同,且在两种振型下的结果有明显差异,为车型开发提供了有效参考。     

基于结构优化的商用车驾驶室模态特性改进

建立了某重型商用车驾驶室的有限元模型,进行了计算模态分析,并对驾驶室结构进行了拓扑优化.根据优化的结果,提出了3种改进方法,并通过比较,选用增添加强板的改进方案.然后对新增的加强板厚度进行尺寸优化.最终的结果表明,结构优化后,驾驶室1阶模态频率由17.952Hz提高到了22.200Hz,弯曲刚度和扭转刚度也都有改善.     

基于稳定图解析的桥梁模态参数全自动识别

桥梁模态参数识别是桥梁智能监测的重要内容,传统桥梁模态参数识别方法需要人工干预,不适合连续监测,且在传感器较少时可能失效。为解决该问题,提出改进的稳定图解析方法,实现桥梁模态参数全自动识别。首先,提出模态相似指标(Modal Similarity Criterion, MSC)度量模态相似性,解决传统模态置信度指标在传感器较少时可能失效的问题;然后,提出新的稳定图自动清洗方法,剔除稳定图中的大量虚假模态,同时提出改进的层次聚类算法自动解析清洗的稳定图,实现模态参数自动识别;最后,将提出的方法应用于一座斜拉桥和一座具有密集模态的连续梁桥Benchmark,并在极端传感器布置工况下验证所提方法辨别密集模态的可行性。结果表明：即使在发生振型空间混叠时,提出的MSC指标仍能有效辨别不同模态;提出的稳定图自动清洗和自动解析方法不需要任何人工设定的阈值,能够自动剔除虚假模态并得到准确的模态识别结果,同时能够准确识别发生振型空间混叠的密集模态。提出的自动识别方法不受结构刚度和加速度传感器布置位置和数量的限制,能够统一地应用于具有不同刚度和不同传感器布置工况的跨海桥梁集群监测。     

轻型卡车车架模态分析与测试研究

建立了某轻型卡车车架有限元模型,计算了车架的振动模态,得到模态参数,并进行车架模态试验。通过试验数据的采集、处理和分析,得到车架的十阶模态频率和振型。通过比较,发现两种方法得出的模态参数比较一致,表明所建立的有限元模型能够很好的反映原结构的振动特性。通过模态分析确定了该车架结构的可靠性,为车架的结构改进提供了理论依据。     

后驱车型传动系统高阶弯曲模态试验方法及优化研究

针对后驱车型传动系统高阶弯曲模态共振引起的车内噪声问题，利用激振器对试验模态结果的影响因素进行研究，使用最小二乘复频域法进行模态参数识别，并综合运用试验和仿真手段对模态的敏感度进行分析，并提出有效的优化措施。研究结果表明，传动系统间隙和变速器档位对弯曲模态试验结果有明显影响，传动系统四阶弯曲模态共振引起了车内噪声问题，该模态的质量敏感位置位于第二段和第三段传动轴，可通过调整后桥输入法兰质量分布实现降噪6 dB（A），优化传动轴支撑点的位置可有效提升传动系统弯曲模态频率，并降低其引起的7 dB（A）噪声响应。     

发动机扭振模态试验及响应分析

扭转振动是发动机一个重要的动力问题。本文用模态分析方法研究曲轴系统扭转振动。已经证明,曲轴系统扭转模态与车自由度扭振系统是等效的。进一步讨论曲轴系统扭振模态试验方法,指出用线加速度传感器测量扭振响应是行之有效的和说明如何分离曲轴系统扭振模态。本文最后根据扭振模态原理,建立模态频率响应函数,应用模态数据确定发动机临界转速,计算曲轴扭振变形、应力和截面扭矩等响应。     

基于仿真的汽车转向管柱模态分析

对汽车仪表板横梁系统进行了灵敏度分析,找出了对模态影响大的部件;建立了包括方向盘和助力转向电机在内的转向管柱总成有限元模型,并进行了约束模态分析;根据模态分析结果,在模型上对仪表板骨架结构进行优化,通过优化,提高了转向管柱总成的一阶模态,使其达到目标要求;对转向管柱模型进行了频率响应分析,将计算出的频率响应曲线与模态值...     

飑线风作用下大跨度斜拉桥模态特性实测研究

为表征雷暴风对大跨度斜拉桥的作用，以苏通大桥监测数据为基础，开展了飑线风作用下大跨度斜拉桥模态特性实测研究。首先，基于短时平稳假设，分析了飑线风的实测风场特性，探究了桥梁抖振响应与风速的相关性，并刻画了其在风速突增与下降过程中的差异；然后，计算了不同时段内主梁实测竖向、侧向和扭转加速度的功率谱密度，并分析了飑线风对主梁振动频谱的影响；最后，采用随机减量法，开展了飑线风作用全过程大跨度斜拉桥的模态参数识别，获得了桥梁的模态频率与阻尼比，从而研究了飑线风对大跨度斜拉桥模态参数的影响。研究结果表明：主梁抖振响应均方根与风速呈非线性正相关，飑线风前端与后端风场对桥梁抖振响应的影响总体类似；在飑线风作用时段内，大跨度斜拉桥各阶模态对应的振动能量相较其他时段更为显著；多阶竖弯、侧弯和扭转模态的频率随风速的增加而增加；阻尼比受风速影响较大，各阶模态的影响规律不尽相同；主梁1阶竖弯和1阶侧弯模态的阻尼比随风速的增加而增加，而1阶扭转模态的阻尼比随着风速的增加而减小。     

重型商用车驾驶室白车身的模态分析与实验研究

建立了某国产重型商用车驾驶室白车身的有限元模型并进行计算模态分析.同时采用多输入多输出方法对实际白车身结构进行模态实验并经处理得到实验模态.应用模念相关分析理论计算了计算模态与实验模态之间的振型相关度.结果表明:二者具有很高的相关性,有限元模态分析能够足够精确地确定实际结构的整体动力学特性.     

基于实测加速度的悬索桥涡振全过程模态参数演变

为探明桥梁涡振全过程模态参数演变规律，对发生涡振的某悬索桥12 d实测加速度数据进行分析。首先，基于涡振特征指标与改进的随机子空间法，识别并追踪桥梁涡振分布和模态参数；然后，根据涡振报警级别将频率、阻尼比进行分类，研究模态参数在涡振前、中、后的变化规律；最后，分析模态参数与涡振特性之间的相关性。结果表明：在这12 d内，该悬索桥间断地发生了多次、多阶频率，多种程度的涡振；前6阶频率均值仅由于环境影响出现小幅度波动；在涡振期间，各阶频率离散性更小，波动范围仅在0.002 Hz左右；前6阶阻尼比均值线基本保持在稳定区间内，但局部波动变异很大；在涡振期间，由于气动阻尼影响，桥梁涡振锁定频率所在阶次对应的识别阻尼比先明显下降后很快恢复，其他阶次阻尼比没有明显变化；涡振对阻尼比识别值影响较大，但对结构阻尼比影响很小。研究结果揭示了该悬索桥涡振全过程的频率和阻尼比变化规律及其与涡振的关系，可为更准确找出涡振原因和涡振管控提供参考。     

某轻型载货车车架静动态性能分析

为了验证某轻型载货车车架静动态性能的可靠性,首先基于车架有限元模型对其进行自由模态分析,分析结果表明其固有频率处于激励频率范围之外,满足动态性能要求。然后对其进行模态试验,试验结果表明其仿真分析准确度较高,最后对其进行弯曲刚度和扭转刚度分析,分析结果表明其刚度值均符合工程要求。因此该车架的静动态性能具有较高的可靠性,符合整车使用要求。     

白车身模态与静刚度关联性的研究——扭转

在乘用车整车NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能的开发过程中,白车身的弹性体模态与静刚度是衡量车身结构特性的两个重要指标。文中阐明了白车身模态与其扭转刚度的关系,以某小型乘用车白车身为例,通过模态试验数据计算得出各主要模态所对应的白车身扭转柔度、扭转柔度贡献度,进而得到其扭转刚度,并与刚度试验结果对比,验证了白车身模态与扭转刚度的数学关联性,为新车型开发阶段综合控制车身重量、优化模态分布和扭转刚度提供参考。     

CFAST焊点模型在车身CAE分析中的应用

利用CFAST模拟焊点建立某A级轿车白车身模型,并进行弯扭刚度和模态分析。通过有限元分析结果与试验结果对比研究,结果表明CFAST单元模拟焊点在向车身弯扭刚度分析中与试验误差在5％以内;在模态分析中,1阶弯曲和扭转模态与试验结果误差也在5％以内。