微型触觉传感器敏感单元的分析和测试

对 Ｅ 型方膜结构传感器敏感单元进行了静态特性（ 变形、应力等） 和动态特性（ 固有频率、振型等） 的理论分析和有限元（ Ｆ Ｅ Ｍ） 计算．并采用自反馈光纤式麦克尔逊干涉仪测试了其动态特性参数．这一研究为微型触觉传感器敏感单元的优化设计和应用提供依据和支持     

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．     

板结构裂纹损伤诊断研究

分析了板结构的裂纹损伤动力特性并研制了损伤诊断方法。首先以四边固支板结构为例进行裂纹损伤的动力特性分析,进而比较了裂纹损伤与局部损伤之间的联系与区别,以此为基础提出了裂纹损伤诊断的方法,并以一阶振型变化率为损伤标识量提出了裂纹损伤诊断步骤。最后应用提出的损伤诊断方法对含裂纹损伤的周边固支圆板结构进行了损伤诊断,结果显示该方法是有效的。     

固着液滴的流固耦合模态仿真分析

为解决固着液滴仿真模态分析的建模与求解问题,开展了基于流固耦合作用下的固着液滴有限元建模仿真及对比分析。采用流固耦合分离建模方法,将流体的表面张力等效成类薄膜结构,建立了固着液滴的有限元仿真模型,给定已知的结构约束和耦合,模拟实际工况条件。同时对固有频率、特征振型和质心最大改变量的理论计算值和仿真值进行分析比较。结果表明:固着液滴2～5阶的仿真固有频率均大于根据Rayleigh理论计算得到的结果,与现有文献的理论证明结果相符;有限元仿真得到的固着液滴四阶振型谱图与现有文献得到的实验振型谱吻合;液滴质心振动最大位移仿真值与理论计算值的相对误差不超过25%。     

钢轨焊缝磨床床身动态特性分析及优化

使用三维造型软件建立钢轨焊缝磨床的床身.使用有限元分析软件ABAQUS对床身做了模态分析,获得了床身的固有频率和振型.讨论了不同的筋板结构布局以及不同部位的筋板厚度对床身动态特性的影响.最终通过增加床身的高度,提高了床身的固有频率.     

预应力对基座振动特性的影响分析

设备安装引起的预应力会影响基座的振动特性。基座主要由梁板结构组成,该文首先从理论推导出发分析了预应力对简支梁、板固有频率及导纳的影响,并验证了有限元方法计算预应力结构振动特性的准确性;然后利用有限元方法计算了预应力对加筋板结构振动特性的影响,最后分别计算分析了设备安装对刚性台架上的淡水泵基座以及对实艇浮筏基座振动特性的影响。结果表明预加载荷对梁板结构低频振动特性影响较为显著;设备安装对刚性台架上的淡水泵基座低频导纳峰值频率处的影响较为明显,尤其是跨点导纳;设备安装对实艇浮筏基座导纳的影响可以忽略。     

基于有限元法的某柴油机曲轴的模态分析

本文应用有限元理论,对某柴油机的曲轴进行了动态特性研究。首先,在PRO/E中建立了柴油机曲轴的三维实体模型,利用ANSYS对其进行自由模态分析,得到了前10阶的固有频率和振型;其次,利用计算结果,对振动危险区域进行了分析,并研究了曲轴模态的规律,为曲轴的结构优化设计方法提供了一定的参考依据。     

基于有限元/边界元的双层周期加筋板声辐射分析

采用有限元和边界元相结合的方法研究了水中双层周期加筋板结构在简谐力作用下的声辐射特性。给出了有限元方程,详细推导了边界元方程,利用有限元和间接边界元的声振耦合方程,计算了在谐力作用下结构表面振动的辐射声场,从而为揭示双层周期加筋板结构声学特性提供了一种数值方法。该数值方法可用于任意复杂结构在流体介质中的振动和声学分析。     

大跨度墙架防风网结构动力特性研究

以某港口煤堆场防风网工程中多种类型大跨度墙架防风网结构为原型,基于非线性有限元理论,运用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型,利用模态分析研究大跨度墙架防风网结构的动力特性,计算出结构的自振周期及振型,并对基本自振周期数据进行数值拟合,得出此类结构的第1自振周期计算公式及简化估算公式,为此类及类似结构的合理设计参数取值提供了理论依据。     

CFRP索斜拉桥动态特性的有限元分析及动态试验

介绍了国内首座CFRP索斜拉桥的工程概况;建立了该桥的三维空间梁壳杆系有限元动态分析模型,进行了结构动态特性有限元分析;进行了环境激励下国内首座CFRP索斜拉桥结构动态特性的测试,结合试验结果对国内首座CFRP索斜拉桥的动态特性进行了分析。同时,将实桥动态试验结果与有限元动态特性分析结果进行了对比分析。结果表明,有限元动态特性分析的低阶频率和振型与试验测得的频率与振型结果基本吻合。笔者等试验及相关研究分析结论可为CFRP索桥梁的动态建模、动态特性分析、抗震抗风设计及CFRP新型缆索材料在桥梁工程中的进一步推广应用提供一定的参考依据。     

法兰夹紧作用下金属分层锯片的振型及降噪效果

圆锯片的振动是金属锯切噪声的主要声源之一。法兰夹紧作用下金属圆锯片结构的横态密集,各阶阻尼比很小,且主要为节直径横态振动引起的声辐射。欲抑制众多的敏感模态应设法增加圆锯片的结构阻尼。基于干摩擦阻尼耗能机理的分层圆锯片能有效地改善锯片的动态特性,可使金属锯切噪声级降低12dB(A)左右。     

冶金工业锯切噪声机理及降噪

对金属锯切噪声发生机理研究表明，圆锯机工作时的主要声源有空气动力性噪声、锯片振动噪声和工件振动噪声．在研制的多种降噪结构图锯片中，基于干摩擦阻尼耗能原理的分层锯片降噪效果最为显著（噪声级降低１２ｄＢ（Ａ佐右）在此基础上设计了一种低噪声回锯机，其降噪效果为２１ｄＢ（Ａ）左右．     

金属圆板结构的振动与声响应特性

本文基于脉冲激振试验原理研究了金属圆板结构的振动特性和声响应特性,提出了改善其动态特性的有效途径。声响应法同样能有效地识别结构的动态特性参数,并更直接地反映了结构的声学特性。由于声信号为非接触拾取,它使得识别运动部件的动态特性或进行声模态分析成为可能。     

环向正交异性变厚度圆板非线性分析渐近法

本文提出了解决环向正交异性变厚度圆板非线性静、动态分析的另一种渐近方法。方法的实质是在板的应变能中引入一新参量 I_e,得到了一组以 I_e 进行简单耦合的控制方程。通过迭代或迭代-变分方法求解方程,得出环向正交异性变厚度圆板的一般非线性运动方程和非线性振动相对周期的近似表达式,将所得的部分数值结果与现有结果相较,证明本文结果精度是满意的。     

复合地基上圆形基础板样条有限元—无限元耦合分析

根据圆柱体本坐标的极点条件构造了两组合适的位移函数,分别表下圆板－板下地基与外围土的位移,使在任意载下圆心处的应力应变不再奇异,并根据复合地基的特点,提出了将桩－土模拟成各向性体,计算圆板应力和变表的方法,并给出了算例。     

MCQ-A脉冲激振枪的研制

本文论述了MCQ-A脉冲激振枪的基本原理和研制方法。通过把脉冲枪与脉冲锤进行对比试验,并用脉冲枪对一个已有解析解的圆板进行动态测试,验证了脉冲枪的实际应用效果。     

锯切参数对圆锯片动态稳定性的影响及优化

利用有限元法和正交试验法相结合研究圆锯片在夹紧比、回转速度、锯片的厚度不同水平下的固有频率和应力状态,以此来研究锯片的动态稳定性.结果表明夹紧比增加可以提高锯片的固有频率,降低锯片的径向最大应力和切向最大应力;锯片基体厚度的增加也可以提高锯片的固有频率,而对锯片的应力影响不大;回转速度增加对锯片的固有频率影响不大,却可以大幅度地提高径向最大应力和切向最大应力.综合切削因素得到锯片的最优锯切参数为：夹紧比0.4,回转速度228rad/s,基体厚度2.2mm,节块厚度2.8mm.     

三维圆柱体的极点条件及其样条函数解法

指出柱坐标下三维圆柱体承受任何荷载时的位移函数应满足4个“极点条件”。在此基础上建立了三维圆柱体的样条有限层解法。给出了包括圆形厚板在内的分析算例。     

ALE方法分析爆炸载荷作用下圆板动力反直观行为

运用ANSYS/LS-DYNA软件对TNT炸药爆炸后,空气冲击波作用下弹塑性圆板的动力反直观行为进行了数值模拟. 采用任意拉格朗日-欧拉算法(ALE算法),将炸药、空气和板进行有限元离散,在考虑材料屈服极限及应变率效应对动力反直观行为影响的情况下,分别取全模型和1/4模型进行比较. 结果表明,用ALE流-固耦合方法研究爆炸载荷作用下结构反直观行为是行之有效的;材料性能、板厚度对动力反直观行为有较大影响,只有材料的屈服极限较低且厚度较薄的板,容易发生反直观行为;同时,在数值分析时需要考虑应变率的效应.     

变形对夹层圆板非线性振动影响及其周期解

为了解决载荷作用下夹层圆板非线性振动的大挠度方程求解问题,采用基于空间模态假设和变分法,导出时间模态的控制方程.采用伽辽金法推导出静挠度和动挠度耦合作用下夹层圆板的非线性动力方程,从而求解出解的时间模态的渐进表达式.最后采用Lindestedt-Poincare摄动法求解中心点附近的周期解并绘制出幅频特性曲线.结果表明:当横向激扰使夹层圆板产生较大幅度的受迫振动的同时,由于载荷作用下变形的存在,其产生的附加动挠度就会与变形产生非线性耦合现象,因而由此产生的变形必将影响夹层圆板的动力学特性.该成果对非线性振动问题的研究具有一定的参考价值和指导意义.