利用三维制图软件建立12000kN框架式液压机机架三维实体模型,导入ANSYS Workbench有限元分析软件进行静应力分析和模态分析,从而获得机架前8阶固有频率和相应的固有振型,为液压机机架的优化设计提供理论依据。

无网格法是基于移动最小二乘理论构造场函数,构造场函数中权函数和基底函数对无网格法的计算精度有很大影响.为了比较基底函数对无网格法计算精度的影响,本文利用Schmidt正交化方法构造出正交多项式基底函数.运用该正交多项式基和幂函数多项式基,选取了样条型权函数分别构造位移场函数,对弹性结构动力学基本方程进行无网格化离散,得到梁结构无网格动力学方程.采用罚函数方法满足本征边界条件,求解并得到了梁结构固有频率和模态的两种无网格解,与解析解进行了比较和精度分析,并结合均匀悬臂梁结构验证了得出的结论.

运用微分求积方法求解两端带有扭转弹簧且弹簧系数均可任意变化的非对称下的轴向运动Timoshenko梁的固有频率。以权系数修改法处理轴向运动Timoshenko梁的混杂边界。研究系统的前两阶固有频率随轴向速度、刚度系数以及弹簧弹性系数变化的情况,并将数值计算结果与半解析半数值的研究结果进行比较,结果表明,数值计算结果与半解析半数值结果基本吻合。

基于递推方法研究多种边界条件下含任意数目裂纹梁的振动分析。将梁的裂纹模拟为无质量的等效扭转弹簧。通过递推方法可以把裂纹梁的特征微分方程转换成递归代数公式，然后利用边界条件和裂纹位置的连续性条件推导可以得到该裂纹梁的无量纲固有频率以及相应的振形函数解析表达式。通过与参考文献中的计算结果相比较，验证了方法的正确性和有效性。文中还给出了具体的算例，计算出了简支梁的模态振型，并分别讨论了裂纹的数量和深度对于固有频率的影响。

粘弹结构在噪声与振动控制领域已得到广泛应用，然而准确地计算粘弹结构的动力学参数一直存在困难，模态应变能法及其修正方法常用作近似计算。在分析模态应变能方法和已有修正方法的原理及其相互关系的基础上，提出一种基于损耗因子幅值的新模态应变能方法，用于计算粘弹结构的损耗因子与固有频率。新方法的修正因子随粘弹结构对应模态阶次损耗因子幅值变化。取可等价为粘弹性夹层梁／板的四参数原型系统和新型高阻尼航天载荷隔振器为算例，通过与已有方法的对比分析了新方法的准确性。

针对固定端部竖直方向为弹性约束的悬臂梁结构进行了模态分析.用欧拉-伯努利梁模型,推导出前3阶固有频率方程和振型函数.针对不同刚度,采用数值方法求解固有频率方程,得到固有频率随约束刚度变化的关系曲线.运用最小二乘法对该曲线进行函数拟合.以不同尺度梁为例,通过有限元方法对该拟合函数的正确性进行了验证,其误差小于2%.应用该函数,通过固有频率对端部刚度进行识别,其误差小于6%.

针对矩形容器内液体晃荡问题,采用了时域高阶边界元方法建立自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过将计算得到的波面结果与实验数据、解析解和已发表结果对比,吻合良好,验证了本方法的准确性。进而采用谱分析方法分析了波面时间历程,得到容器各阶固有频率对液体晃荡的影响。研究发现,基频对液体晃荡的影响最大,且非线性越强,更高阶容器固有频率的影响越大。

在容器中装置隔板来抑制液体晃荡是一种常见的工程措施。此文针对具有隔板的矩形容器中液体晃荡问题,采用时域高阶边界元方法建立了自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用了半混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,并运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过与文献的数值结果的对比,验证了本模型的准确性。通过大量数值试验,研究了隔板位置、尺寸和形式等因素对容器内晃荡液体运动特性、动力特性和容器固有频率的影响。

提出了一种压阻式加速度计的新结构模型，采用梁膜结合结构方式，提高了低量程微硅压阻式加速度计的固有频率，减小了挠度对加速度计输出线性度的影响。通过有限元ANSYS仿真软件对结构模型进行静态和模态分析，发现在相同的负载条件下，新结构与传统结构相比，其固有频率平均提高了39％，挠度平均下降了39％，并对影响灵敏度、固有频率等主要指标的因素讨论分析，确定传感器的电阻分布和结构参数，对其结构进行优化。最后设计了版图及一套可行的工艺流程，采用各向异性化学腐蚀技术在单晶硅上制作压阻式加速度计，并与玻璃衬底阳极键合，从而提高加速度计的可靠性。该加速度计具有小尺寸、高频响、高精度的优点。

应用一般解析解来求解具有中间支承矩形板的自由振动问题。一般解析解能求解任意边界条件矩形板的振动问题,求解过程是将整块板看成是沿中间支承分开的两块板,沿支承边两块板的挠度均等于零,斜度和弯矩均相等,再由全部边界条件和连续性条件可以求解各阶频率和振型。对几种具有简支边,平夹边或自由边的混合边界矩形板进行了计算。