飞轮储能系统中转轴与其过盈配合部件之间的接触应力对转子动态特性有十分重要的影响。以600Wh飞轮储能系统为研究对象,通过理论计算得到各配合处过盈量的范围,并运用有限元分析工具Ansys Workbench建立有限元模型,通过在轴上各过盈配合处设置过盈量,分析了不同过盈量下对转子系统的应力和模态振型的影响。仿真结果表明,过盈量的选取满足系统的性能要求,不同的过盈量对转子系统的模态和应力有很大的影响,接触应力在同类型飞轮储能系统有限元分析时不能忽略。

铰接式车辆车体结构复杂,需要对车体的固有特性进行分析,防止在运行中不同激励作用下出现共振现象。针对整车在正常行驶工况下的受力情况进行分析,获取车体结构振动基本方程;基于有限单元法建立车架有限元分析模型,分别获得前车体、后车体的前八阶固有频率和振型;分析路面激励和发动机激励对车体动态特性的影响,对车体的动态特性进行评价;基于车体激励试验台,分析路面激励、发动机激励等对车体振动的影响,以检验设计的可靠性。结果可知前车体固有振型主要是1个或几个部分振动为主的局部振动;前车体的前8阶弹性模态频率分布在(30~66)Hz范围内;后车体的前8阶弹性模态频率分布在(14~51)Hz范围内;前车体的一阶频率为30.85Hz,后车体的一阶频率为14.15Hz,高于路面的激励频率范围;前车体的(1~4)阶固有频率低于发动机怠速时的频率,(5~8)阶高于发动机...

对车架结构进行建模及网格划分,并进行模态计算,分析车架侧围的弯曲模态和扭曲模态,得到结构的最小固有频率。分析表明此频率偏低,容易受发动机怠速影响产生共振,从而对侧围零件造成损害,同时振动加大还影响车辆的安全性和舒适性。故对车架横梁结构进行优化,综合分析优化后的弯曲模态和扭曲模态,可知调整车架厚度达到了预期的效果,改善了车身的动态特性。

为了验证某轻型载货车尿素箱支架的振动特性是否符合工程设计要求,首先建立尿素箱支架有限元模型,对其进行模态性能分析,分析结构表明其前三阶固有频率处于发动机激励频率范围之外,能够满足模态性能要求。然后采集车架纵梁端的时域振动加速度,并且基于功率谱密度对其进行振动疲劳分析,分析结果表明该尿素箱支架的疲劳寿命超过实际工程要求值,符合疲劳性能要求。再基于集成平台并且采用二代非劣排序遗传算法对尿素箱主体支架进行多学科多目标参数优化分析,分析结果表明优化之后尿素箱支架的模态性能与振动疲劳性能均可以满足使用要求,并且尿素箱主体支架的重量有所减轻,优化效果比较明显。最后对尿素箱支架的优化方案进行整车道路验证,试验结果表明尿素箱支架未发生异响和开裂现象。

风力机叶片的三维建模与静力学和动力学分析是开展风力机叶片可靠性分析和优化设计的前提。通过给定翼型的二维离散坐标点来计算叶片上位置叶素所对应模型信息,结合三维建模和有限元分析软件,开展了入流风载荷作用下叶片的静强度、模态和谐响应分析,获得了叶片结构的最大应变、应力、典型振动模态和(0~120)Hz激励频率作用下变形量的频响峰值,为大中型风力机叶片(基于疲劳失效)的结构优化设计和可靠性分析提供重要参考。

以固有频率处于1／3倍频程内的一个双振子耦合系统为例，研究了双模态耦合系统的振动耗能特性，通过分别改变激励外力的频率和幅度，振子的基本特性，耦合元素特性等诸要素，对系统损耗因子进行了分析，研究发现，耦合系统的损耗因子总是介于两个模态损耗因子之间，并且这两个模态一个从振动能量的角度占主导地位，而另一个从能量损耗的角度占主导地位，系统的损耗因子是两者平衡的结果。

隔振系统的隔振效果与被隔离体、中间质量块及基座中的弹性模态有很大的关系.在考虑被隔离体、中间质量块及基座为弹性体的前提下,研究了它们的弹性模态对系统隔振效果的影响,得出了设计隔振系统时要遵循的一些原则.

本文建立了压电传感器的数学模型,以D优化设计准则探讨了柔性板振动控制中压电元件的优化布置问题.通过构造差分格式,给出柔性板振动时其表面应变的数值解表达式.用有限元分析软件提取出柔性板自由振动时的低阶模态,利用其低阶主振型分析了柔性板在不同振动响应时其传感器的优化布置问题.

环形管是环形科里奥利质量流量计的关键部件之一,通过合理地选取环形管的结构形状和尺寸,可以使激振模态的固有频率与科里奥利力模态的固有频率很接近或相等,从而达到提高质量流量计的信噪比和灵敏度的目的.为此本文针对环形科里奥利质量流量计给出了其工作原理和用有限元方法对其结构进行数值仿真的结果,同时还指出了在相同的几何尺寸、材料和环境条件下,环形管质量流量计比U形管质量流量计具有更高的灵敏度.

对大功率海上风力机叶片模态特性和气动特性进行研究。建立了叶片翼型截面弯扭耦合运动微分方程通过翼型截面坐标变换和旋转拉伸在UG中建立了国产某型6MW风力机叶片三维模型运用Ansys/Blocklanczos法计算了叶片前6阶固有模态。在Ansys/Workbench中搭建叶片流场仿真模型讨论了风速和气动攻角等参数对叶片振动变形的影响。结果表明各阶固有模态中叶尖部位的振型相对明显随着风速和攻角增大相同截面位置上的叶片振动变形逐渐增大。