针对空调管路的振动问题,以某空调管路为研究对象,建立了该空调管路的有限元计算模型,并基于振动结构模态分析理论分析了该管路的振动模态特性。以模态分析结果为依据,研究了管路壁厚及阻尼配重对管路振动模态的影响,提出空调管路结构设计的建议,从而避免管路因振动而产生破裂,导致制冷剂泄露的事故。

随着科学技术的发展，光学元件和工程陶瓷等先进材料得到广泛应用，迫切需要解决传统磨削加工硬脆性材料效率低与质量差等难题。相关研究已经证实，椭圆形超声振动辅助磨削（EUAG）方法能够实现硬脆性材料的低损伤和低应力去除。本文基于行波型超声电动机的原理，利用ANSYS有限元软件进行建模、模态分析及灵敏度分析，实现了椭圆形超声振动换能器结构参数的优化设计，并对优化模型进行了谐响应分析，得到了在相应激励下换能器椭圆振动长短轴方向的振幅值。本文利用ANSYS软件，成功优化设计了椭圆形超声振动换能器，为实现EUAG技术奠定了基础。

应用ANSYS有限元分析软件对材料特性和母线形状参数对变幅杆主要性能的影响进行了分析,并结合铝合金铸造的特点,设计了一种适应于铝合金铸造用的全波长双阶梯形级联变幅杆。应用该软件对变幅杆进行模态分析,并对加工出来的双阶梯形变幅杆进行了相关试验。结果表明,采用该方法设计的变幅杆,试验所得性能参数值与仿真值达到一致。实际生产表明,该双阶梯型变幅杆各项参数都达到了设计要求,且具有耐腐蚀、抗疲劳,强稳定性等特点。

为了提高高速运动滚珠丝杠副系统的稳定性,避免结构共振,对滚珠丝杠副系统的模态特性进行有限元分析。探讨了螺母位置、支撑方式、工作台及两端支撑轴承对滚珠丝杠副系统模态特性的影响。最后,通过锤击法对滚珠丝杠副系统进行试验模态分析。结果表明：不同的需求场合需选择不同的支撑方式。工作台质量以及轴承的轴向刚度均影响进给系统的轴向变形模态,而轴承的径向刚度主要影响进给系统的弯曲变形模态,且试验结果与计算结果基本一致,本模型能较好地表征系统的动力学特性。

以CMM2-20型矿用液压钻车钻架为研究对象,在ANSYS中建立有限元分析模型。以模态分析结果为输入,对钻架在推进行程中3个工况的2个关键位置做谐响应分析,得到相应的X、Y、Z三个方向自由度的振幅随频率的变化规律。结果表明,钻架在推进行程中的危险频率点主要为16 Hz、48 Hz、80 Hz、112 Hz和160 Hz,为钻架的优化设计提供参考。

CMM2-20型煤矿用全液压锚杆锚索钻车钻架多因磨损而导致定位不准和复杂工况下强度刚度不够而失效。在SolidWorks中建立钻架的三维模型,导入ANSYS软件中对其进行模态分析。选取钻架典型工作位置,分别是推进的起始、中间和最远位置,得到了前30阶固有频率和振型图。通过钻架模态结果分析,为设计人员提供应力应变、动态特性和提高稳定性关键部位的实验数据参考依据。

以矿用液压支架联接头作为研究对象,利用SolidWorks建立液压支架联接头的三维实体模型,基于ANSYS Workbench对液压支架联接头受拉力时进行力学分析、模态分析谐响应分析,得到液压支架联接头在各阶频率的振型变化和共振频率。结果表明,联接头在头部受力时最容易发生变形,液压支架联接头在频率为3 200 Hz处更容易出现共振现象。针对结果进化优化设计。该研究为液压支架联接头的综合性能分析和优化提供了参考。

以某公司初步设计的一款30 MN三梁四柱式双动拉伸液压机为研究对象,此液压机为一款新型液压机。采用有限元方法对液压机整体机架进行结构分析与模态分析,获得上梁、滑块、底座及立柱4个主要部件的变形和应力情况,对液压机进行初步校核,并获得其前6阶固有频率。结果表明:上梁的最大静挠度不符合工程要求,通过对上梁结构优化,使其接近工程要求;滑块与底座的最大静挠度符合工程要求,所以在保证滑块与底座符合工程要求的基础上,进一步对滑块和底座进行轻量化设计,达到减重的目的,为最终30 MN三梁四柱式双动拉伸液压机的设计和制造提供了一定的理论参考。

为了优化机床结构,提高整机静动态性能,针对一种三自由度并联机床进行了动力学响应研究。应用三维建模软件,建立了该并联机床整机的几何模型,依托有限元分析软件ANSYS Workbench建立了整机有限元模型,对其进行了模态分析,得到了机械结构前20阶固有频率和振型,分析结果表明,机床低阶频率偏低。为了研究机床各阶频率对动态载荷的响应情况,在模态分析基础上对整机结构进行了谐响应分析,得到了动平台与万向铰链沿着空间各个方向的位移响应曲线,指出了机床第3阶和第8阶固有频率对机床的动态性能影响最大,支链和万向铰链是影响机床动态性能的关键结构件。为了了解并联机床抵抗冲击载荷能力,对整机进行了瞬态分析,得到了机床动平台位移、速度时间响应曲线,以及支链在冲击载荷下的平均应力变化情况。所有动态响应分析数据为机床结构优化提供...

为满足精密定位和微纳制造领域对全柔性并联机构构型设计的需求,基于三平移并联机构原型,采用多目标拓扑优化理论,得到了一种结构配置较佳的新型全柔性并联机构。首先,基于单目标的柔度优化模型和固有频率优化模型,运用线性加权法建立了机构的多目标拓扑优化模型。然后,基于HyperWorks/OptiStruct软件和优化准则算法对机构进行拓扑优化设计,得到了拓扑优化后的新型全柔性并联机构。最后,通过HyperMesh软件对拓扑优化前后的机构进行静力学分析和模态分析,从而验证了多目标拓扑优化设计的有效性。