裂纹转子动力特性的有限元分析

针对现有的裂纹转子模型的一些缺陷，提出了较为合理的新的有限元模型。然后提出了采用谐波平衡法求解裂纹转子动力学的新方法，从而使裂纹转子动力特性的精确的定量分析成为可能。     

裂纹梁结构静力与动力分析的p型自适应有限元方法

为提高裂纹结构静力和动力分析问题的收敛速度和分析精度,将基于Legendre正交多项式的p型自适应有限元方法与断裂力学方法相结合,给出了p型自适应梁单元刚度矩阵和质量矩阵的显式积分表达式,同时建立了裂纹单元的刚度方程.数值仿真和实验案例表明,该方法与细化网格的h型有限元方法相比,在自由度减少的同时能够有效地提高计算精度.考虑到裂纹识别问题一般采用有限元方法建立精确辨识模型,该文提出的方法在降低识别复杂度和提高识别精度方面具有一定的工程实用价值.     

呼吸型裂纹梁的非线性振动

基于梁裂纹在动静力荷载作用下的弯矩-转角曲线,考虑裂纹开闭状态的过渡效应,建立了一种新的呼吸裂纹的瞬变刚度扭转弹簧模型,给出了具有任意裂纹数目梁瞬时模态的统一显式表达式,以及一种呼吸裂纹梁非线性动力响应的近似计算方法.数值分析了含单条呼吸裂纹简支梁的自由振动以及双裂纹悬臂梁在简谐荷载作用下的动力响应.结果表明:该裂纹等效瞬变刚度扭转弹簧模型可较好地描述裂纹的开闭合过程,裂纹梁的瞬时频率介于完全开裂纹梁和完全闭合裂纹梁的自振频率之间,并逐步趋于常数;同时,裂纹的开闭状态以及裂纹所处的梁上下表面位置对裂纹梁的非线性动力响应有显著影响.     

基于裂纹诱导弦挠度的梁裂纹损伤识别

基于裂纹诱导弦挠度函数的构造特征,研究了任意边界条件下的Euler-Bernoulli梁中裂纹的静力损伤识别方法.首先,将裂纹等效为线性扭转弹簧,得到了任意边界条件下裂纹Euler-Bernoulli梁静力弯曲挠度的解析通解;然后,证明了裂纹诱导弦挠度函数为分段三次多项式函数,并建立了基于挠度测量的、通过拟合裂纹诱导弦挠度函数识别裂纹位置和裂纹等效扭转弹簧柔度的数值方法;最后,数值验证了所提出的裂纹损伤识别方法的适用性和可靠性,考察了挠度测量误差、裂纹位置和深度等对损伤识别结果的影响.结果表明:裂纹位置的识别精度高于裂纹等效扭转弹簧柔度的识别精度,裂纹数量及裂纹识别区间的选取对裂纹损伤识别结果的影响有限,所提出识别方法具有较强的鲁棒性.     

裂纹对梁动力特性影响的研究

从简支梁着手,用线切割机预制不同深度、不同位置的裂纹,脉冲激振后录取梁上响应,在 CF—500上对信号进行频谱分析,研究梁动力特性的变化.     

深梁,厚板动力特性的计算

本文提出利用能量守恒原理来求解，以简化计算，可供有关工程技术人员参考使用。     

冲击载荷下裂纹曲轴的动力特性研究

利用ANSYS/LS-DYNA程序计算,研究在短时冲击载荷条件下含有裂纹的曲轴的动响应特性,通过计算分析得出,裂纹的出现有规律地影响着曲轴的振动响应,但通过振动响应的幅频特性,只能判断曲轴上是否有裂纹,而不能确定裂纹在曲轴上的具体位置及其深度.     

裂纹转子的振动特性与裂纹参数识别

基于Euler-Bernoulli理论和局部柔度理论，给出了停机状态单一开裂纹转子的连续模型．数值仿真研究了裂纹深度和裂纹位置对转子固有频率以及振型的影响，并提出了利用固有频率和振型识别裂纹参数的方法，仿真算例验证了该方法的有效性和可行性．     

多裂纹梁的动力学分析

裂纹梁的理论动力特性依赖于所采用的裂纹模型是众所周知的.对一种不连续、敞开型的简化梁裂纹模型进行了改进.裂纹两边的刚度减损区域的有效长度在公式上表示为与裂纹的深度相关.对多裂纹梁进行了自由振动和受迫振动分析,并与已有的其他裂纹模型的结果进行了比较.算例表明改进的裂纹模型能给出准确的模态频率和时域响应计算结果,特别是对于刚度减损的有效长度出现交叠的情况.     

粘弹性基础上的粘弹性梁的动力特性

本文在线性粘弹性的范围内,研究了粘弹性基础上的粘弹性梁的动力特性。建立了适合于各种粘弹性模型的普遍动力学方程;通过拉普拉斯变换,导出了普遍形式的本征方程并且给出了一些模型及其组合情况下的具体形式。得到了基础和梁均为 Kelvin-Voigt 固体情况下的固有频率和模态阻尼比的解析式,并讨论了其过阻尼问题。对基础和梁均为标准线性固体(SLS)情况,进行了数值计算,并对计算结果进行了详细分析和讨论。     

裂纹梁动力学仿真的有限元模型

针对弥散裂缝模型对裂纹影响区域没有定义的不足,基于应变能等效原则,提出了一种确定裂纹单元长度的计算方法,使这种传统、粗糙的建模方法更加实用.得出了裂纹影响区域相对裂纹深度的变化规律,当量纲一裂纹深度为0.4时,裂纹影响区域最大,约为0.443倍梁高.算例表明,采用改进模型的仿真结果和试验结果吻合较好.     

桁式加劲梁悬索桥抗风动力特性分析

大跨悬索桥的抗风性能在大跨悬索桥梁设计中具有非常重要的地位,而桁式加劲梁由于其优良的空气动力稳定性在大跨悬索桥中经常被采用。本文以湘西矮寨特大桥实际工程为背景,通过舍弃目前常用的单主梁、双主梁或三主梁模式而采用按实际桁架的构成建立仿真三维梁单元模型的方法建立了整体结构的三维分析模型,利用ANSYS有限元软件对该结构体系进行动力特性的分析计算,得到了该桥型的横向、竖向、主缆、扭转以及耦合振动的频率和振型。分析结果表明,由于桁架结构和索、杆的共同工作效应,使得这种体系的整体刚度好,特别是主缆抵抗变形能力强,动力性能优越,具有很好的抗风性能,分析结果将会为该桥梁进一步的抗风、抗震等设计提供有益的参考。     

基于曲率模态的箱梁损伤识别方法研究

随着我国高速铁路的快速发展,针对高速铁路中桥梁的损伤识别研究已成为热门领域。通过曲率模态理论对实体单元建立的混凝土箱梁有限元模型进行损伤识别可行性研究,分析不同损伤位置、损伤程度和测点位置条件下损伤指标的变化。结果表明,结合曲率模态理论方法和实体单元建模方法可以更加全面准确地对损伤结构进行识别,为今后高速铁路桥梁检测提供参考。     

压裂车车架动态特性分析

为研究压裂车车架的动态特性,以避开其共振频率,达到延长寿命的目的。应用有限元法,基于SPRING和RIGID BEAM单元模拟悬架,建立SHELL单元为主的车架有限元模型,对车架进行前6阶模态分析并与模态实验结果对比,误差13%以内证明有限元模型准确性,并对振型及应变能云图进行评价。考虑作业过程中载荷特点,研究动载荷作用下车架的谐响应特性,获得特定位置的位移、加速度响应曲线。计算结果表明:压裂车车架的频率分布合理,避开了发动机的怠速频率,主车架前部结构相对薄弱;泵的激励对压裂车振动影响较大,泵在工作时注意避开2.5 Hz、3.6 Hz工作频率,该频率附近车架易引起共振。     

轧机机架的动态特性仿真与结构优化

应用有限元分析方法,对某铝带二辊轧机机架装配系统进行了动态特性仿真,得出了固有频率和振型的变化规律.针对轧机机架的薄弱环节,通过参数化方法进行灵敏度分析和结构优化设计,使系统的动态特性得到提高,该结论为高性能轧机的设计优化,提供了一定的参考.     

有粘结预应力加固简支梁动力刚度试验研究

基于有粘结预应力加固简支梁动力特性试验,提出了动力刚度加固概念,并根据试验结果推导了加固梁固有频率计算公式。利用大型有限元分析软件ANSYS进行了验证分析,结果表明计算公式具有较好的工程实用性,可为有粘结预应力加固设计提供一定参考。     

内燃机曲轴动态特性有限元分析及试验验证

曲轴作为内燃机设备中的关键零部件,对系统动态特性的影响至关重要．为此,以X6170ZC型柴油机曲轴为对象,利用有限元方法对其动态特性进行深入研究．首先研究系统固有频率、阻尼比和振型等动态特性参数的辨识方法;然后利用Pro／E创建曲轴的三维实体模型,并用有限元软件对该曲轴模型的模态参数进行计算;最后,用模态测试的方法验证了上述方法的有效性．结果表明,该有限元模型在一定频率范围内能够较好地表征物理模型的动态特性．     

基于虚拟仪器的汽车连杆动态特性分析

运用理论和实测的方法,分析了汽车连杆的动态特性,采用有限元法对所分析的实体进行建模,然后进行了模态分析.在实测中,运用LabVIEW对汽车连杆进行了实测,采用正弦扫频的方法,得出了连杆的固有频率.对比理论结果与实测结果,二者结果相符合,证明该方法是正确的,该测试系统提供了一种新的连杆固有频率测试方法,具有一定的参考价值.