针对直线电机式悬架作动器模态分析误差较大的问题,提出影响分析结果的非线性因素--法向接触刚度,通过优化接触刚度因子实现对作动器模态的精确分析。利用ANSYS Workbench对其进行了有限元仿真,研究了作动器各部件在不同阶数下的固有频率变化值,获得了作动器固有频率与接触刚度因子的相互影响关系,得到了作动器在最优接触刚度因子下的固有频率与振型图,分析了运行速度与模态频率之间的关系曲线。结果表明初级铁心对样机结构整体频率影响最大;接触刚度因子等于0.6时,固有频率最优以及形变位移值最小;在第2阶频率下,作动器整体变形量较小,最大变形集中在次级铁心两端量;模态频率随运行速度的增大而增大。最后对悬架作动器样机进行了模态试验,仿真值与试验值较好吻合,验证了分析结果的正确性。

对大型结构件做模态试验是近年来振动界的热门话题之一。要对大型结构件做模态试验，一般都很费时费力，而且效果不一定好。在“微加速度测试系统”的基础上，将试验测试内容从大型结构件的“微加速度测试”扩展到大型结构件“模态试验”，在实际的模态试验中对测试设备、传感器、分析软件作必要的配置与完善，完成了对大型结构件的模态试验。可为需要对大型结构件做模态试验、响应试验提供参考。

文章为提高自主设计制造的五轴义齿加工中心的动态性能建立了可信的仿真模型,对该仿真模型和样机分别采用有限元模态分析、模态试验等方法进行研究。对义齿加工中心整机进行了有限元建模与仿真分析,获得了整机模态频率、振型等模态参数;采用多参考点最小二乘复频域法PolyMAX对义齿加工中心进行了整机结构模态试验,获得了相应的整机试验模态参数;通过对仿真数据和试验数据的对比分析,验证了分析模型的正确性;综合考虑模态分析结果和实际工作状况,初步识别出整机结构的薄弱环节,并提出相应的优化方案。实验结果表明,仿真模型与实验结果固有频率误差在11.5%以内,各阶模态之间的MAC值基本在10%以内,优化后关键模态固有频率由343 Hz变为445 Hz。结构优化使整机固有频率有效避开了设备加工频率,达到了改善其动态性能的目的。

在高速永磁无刷电机转子设计中,为了提升电机运行的稳定性,避免转子高速失稳所引起的振动和设备损坏,通过NX软件建立了转子几何模型,导入转子动力学分析软件SAMCEF ROTOR进行求解,获得了高速永磁无刷电机转子的固有频率与振型图;通过试验模态分析实测其固有频率与振型,两者数据作比较,结果吻合。验证了动力学模型的正确性,了解了高速永磁无刷电机转子的低阶振动特性,为高速永磁无刷电机的转子设计与优化提供了有效手段和方法参考。

以某型号行星齿轮减速器的箱体前壳零件为研究对象,采用LMS模态测试系统进行锤击法自由模态试验,用模态分析软件LMSTest.Lab对采集到的数据进行处理,识别出零件的前8阶固有频率和阻尼比,根据模态置信准则对得到的模态结果进行验证。结果表明,试验模态参数识别结果可靠。由于箱体具体材料、牌号未知,不能建立准确的有限元模型,而利用数值模拟和试验结合的手段,采用多因子正交试验法制定了试验参数组,最终得到了可靠的材料属性参数。

导轨结合面是机床结合面的重要组成部分,机床的整机动态特性分析在很大程度上取决于如何正确处理机床导轨的结合面.文中运用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS Workbench 12建立模型,采用弹簧-阻尼模型简化处理结合面,并对导轨滑块系统进行有限元仿真和模态试验,得到滑块的固有频率和模态振型,对比两种结果是否一致,从而验证了导轨结合面处理模型的正确性,并对导轨滑块结构提出了改进建议.

以提升机床立柱动态特性为目标,提出一种基于元结构特征的动态优化方法。依据机械元结构思想将机匣加工中心立柱分解,并提取出能代表其动态特性的元结构。基于有限元模态分析法,探究了元结构中筋板类型及其尺寸参数对其模态参数的影响规律,在此基础上对该元结构进行优化。通过对比结构优化前后的立柱动态特性并对改进后的立柱进行实验模态分析,验证了该方法的可信性。研究结果表明,该方法可以在后续在虚拟设计阶段中有效控制机床的隐性性能指标,为基于动态特性对其进行设计评价提供了数据支撑。

叶片是航空发动机的重要组成部分,它的制造精度直接影响着发动机的性能。床身作为数控机床的基础件,它的动态性能也是叶片加工的关键要素之一。以叶片五轴联动加工中心的床身为研究对象,通过有限元分析和模态试验分析,对其进行动态性能评估,找到床身的薄弱环节并进行优化设计,为以后的生产提供参考。同时,在有限元分析中提出一种快速甄别密集模态和虚假模态的方法,并通过实验进行验证。

动态特性是考察液压振动台系统的最关键因素，对振动试验结果的准确性影响巨大。针对实际液压振动台系统在试验过程中的小量级振动超差现象，分别从振动台结构特性和液压系统特性两方面进行研究分析和理论计算。在结构特性方面对液压振动台系统整体进行模态试验和分析，在液压系统特性方面提出增大液压系统阻尼的改进方法并进行试验验证。最终确认增大液压系统阻尼的方法可以消除液压振动台小量级振动超差问题，使液压振动台试验系统动态特性进一步得到改善。

以我国自主研制的某液压金刚石飞切机床为研究对象，对考虑地基的机床整机动态性能进行研究。使用UG和ANSYS Workbench联合仿真对机床整机进行有限元模态分析，得到机床的前6阶固有频率和振型;运用模态测试系统对机床整机进行模态测试，基于实模态参数识别方法获得机床的模态参数。通过有限元仿真与试验结果对比分析发现，前6阶固有频率误差均不超过10%且对应模态振型基本一致，验证了研究结果的正确性。机床整机低阶模态振型表现为床身系统相对地基的整体转动与平动，说明机床整体机构设计合理，为机床整机进一步的时变多体动力学规律预测奠定了基础。