固有模态

摘要： 以某型号车载永磁同步电机(PMSM)为研究对象,首先分析径向电磁力波的产生机理,建立电机电磁仿真模型得到径向电磁力的时空分布特性以及特定阶次的径向电磁力波幅值,然后以0阶径向电磁力波幅值的48倍频分量为优化目标,从转子结构优化的角度提出一种转子外表面开设辅助槽的方法,利用响应曲面法得到辅助槽参数对优化目标的影响程度,从而获得最优辅助槽参数并制作样机,最后对优化前、后的样机进行噪声测试,验证优化方案的可行性和仿真的正确性。结果表明,在保证电机性能稳定的前提下,优化后电机的电磁噪声明显改善。

摘要： 飞机飞行中产生的振动是影响仪器和设备正常工作的主要因素之一,中央操纵台组件是飞机驾驶舱的重要组成部分,为保证其上的仪器和设备正常工作需对其进行振动分析,以降低振动的影响并防止中央操纵台组件仪器和设备发生共振。利用MSC.NASTRAN软件建立中央操纵台组件的有限元动力学模型,采用Lanczos方法对中央操纵台组件的五阶模态进行分析,结果表明组件的固有模态远低于激励频率,不会发生振动疲劳。利用有限元模型,采用频响分析法获取中央操纵台组件在周期激励下的响应,耐久性分析时用振动应力评估其寿命,结果表明其寿命满足设计要求。

摘要： 面向增材制造,利用拓扑优化、参数优化、几何重构、方案权衡等综合优化技术对天窗骨架结构进行创新设计;并通过有限元计算,比较某型号天窗骨架的原始设计与综合优化模型在典型工况下的力学性能。通过计算得出综合优化模型在效能与材料分布方面优于原始模型,总质量降低,比刚度与比强度都得到了提高。优化结构的前两阶固有频率比原始设计模型的固有频率高,在阵风随机功率谱激励下其结构响应的弯矩、扭转及剪切功率峰值明显降低,抗击阵风载荷的性能优于原始设计结构。在气密载荷作用下,优化结构受到的最大主应力及最大变形比原始模型小。通过SPH方法计算鸟体撞击天窗,得出应力波在优化模型传递时间比原始设计模型中长,最大主应力峰值明显减小。

摘要： 基于阻尼、齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性研究,可以更加准确、全面获取动力传动系统的固有特性,为动力传动系统优化匹配和系统动力学参数优化设计奠定基础.基于拉格朗日方程建立考虑发动机、联轴器等部件的阻尼参数、行星传动齿轮啮合刚度扭振动力学模型.通过复模态求解,对动力传动系统固有模态(复特征值、复特征向量)的物理意义,以及阻尼对系统固有特性的影响进行了分析.创新性地提出了复模态振型的表示方法,理论计算分析证明阻尼对动力传动系统固有特性的影响不容忽视.考虑阻尼参数,可获取更加准确的动力传动系统固有特性计算结果,支撑动力传动系统开展优化匹配;动力传动系统行星排考虑齿轮啮合刚度,可提取行星排齿轮传动固有特性,为行星传动固有特性与齿轮自激励优化匹配奠定基础.考虑阻尼和齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性研究具有一定实用价值.

摘要： 高速列车运行时出现横向蛇行失稳严重威胁到列车运行安全.目前大多数方法主要为蛇行失稳的在线识别,而忽略从正常到蛇行失稳过程中的小幅蛇行阶段.为此,提出一种EEMD-CNN-LSTM方法来预测小幅的演变趋势,进而分析是否会发生蛇行失稳.并且基于相关系数与能量特征提出一种新的指标来挑选EEMD的最优模态.该方法首先通过集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)对原始信号分解得到n阶固有模态(intrinsic mode functions,IMF),然后挑选m阶最优的固有模态分量,最后将最优模态分量输入到构建的CNN-LSTM神经网络模型,并输出结果.根据在线实测数据实验结果:提出的方法能够准确预测小幅蛇行的变化趋势,预测准确率达到100％,且计算速度优于EEMD-LTSA方法,证明该方法的有效性.

摘要： 为获得结构系统的质量分布的位置及大小等信息,提出了一种基于灵敏度矩阵的结构分布质量识别方法.首先分析了质量矩阵变化引起的系统模态改变,然后利用质量矩阵变化后的模态特征方程,推导了结构质量灵敏度系数矩阵的计算公式.将质量灵敏度矩阵代入到质量变化前后的偏差与质量变化系数之间的关系式中,建立了基于灵敏度矩阵的结构分布质量识别理论模型,以求解结构的质量变化系数,实现质量变化定位和大小的定量分析.采用三质点动力体系模型的数值分析结果表明,所提方法识别效果显著.为了将该方法应用到工程实践中,选用了悬臂梁结构于指定位置假定质量变化,并通过对比质量变化系数的设定值与计算值来验证理论分析.验证结果的相对误差均低于5％,表明所提方法是可行的.

摘要： 豪华邮轮具有系统复杂、舱室单元种类多、密度大、规格高、安装难度大等特点,不仅需要满足基本强度要求,还需要考虑振动、噪声对其舒适性的影响,而局部区域更容易发生有害振动.因此,文章以中型豪华邮轮加宽前与加宽后的大型舱室单元为研究对象,利用有限元软件ABAQUS建立典型客舱区域、大型餐厅区域及特殊功能区域的三维数值模型,并对其进行振动特性分析,保证各区域的固有频率避开风险频率范围.针对2甲尾部餐厅立柱过多的问题,对该区域的立柱进行优化设计,保证餐厅空间的利用率及视觉效果.

摘要： 针对小电流系统发生单相接地故障时,各馈线的零序电流呈现出复杂的非线性和非平稳性,并且故障点的信号电流非常微弱,给故障选线带来一定困难,提出经验模态分解(EMD)和自适应陷波滤波器(ANF)算法相结合的检测方法.EMD对信号的处理有较好的自适应性,可以将信号分解为各固有模态函数,起到降噪效果;ANF算法具有圆形的周期轨道,通过调节自身参数,可以实时、准确地自动跟踪特定频率信号.首先,用EMD算法对各馈线故障零序电流进行分解,提取第一阶固有模态分量作为各线路的零序电流的特征量;其次,将第一阶固有模态分量输入到ANF中;最后,通过比较ANF输出信号的能量大小,判断出故障线路.对不同故障条件进行模拟,验证了所提算法的可靠性.

摘要： 缆索承重桥梁(斜拉桥和悬索桥)的缆索在桥梁振动过程中会发生缆索作为张力弦的局部振动.这种局部,当跨径增加以后,至少对桥梁的颤振特性有明显的影响.为了探索对颤振特性的影响机理,首先需要考察缆索局部振动对桥梁固有模态的影响.本文引入缆索多链杆模型,分别以杨浦大桥和江阴长江大桥为斜拉桥和悬索桥的例子,进行全桥有限元动力特性分析.分析结果表明,斜拉桥的斜拉索局部振动的基频位于桥梁整体基本模态频率范围.桥梁振动时容易引起缆索的共振,对桥梁基本模态振型影响较大,致使模态频率变化也较大,且有正有负.悬索桥吊索的基频远离桥梁低阶基本频率范围,桥梁振动时不足以激发吊杆自身模态的振动,吊杆只发生微小的因两端点动位移激发的牵连振动.

摘要： 随着汽车普及率的不断提高，人们对汽车驾驶舒适性提出了更高的要求。设计了一种四向可调电动转向管柱,通过内外管柱筒的配合、注塑花键的滑动、管柱安装支架及限位环结构实现了管柱的四向可调.基于ANSYS软件,建立了转向管柱有限元模型,进行了固有模态和弯曲强度的分析.该四向可调电动转向管柱，通过内外管柱筒的配合、注塑花键的滑动、管柱安装支架及限位环结构实现了管柱的四向可调.解决了目前两向可调管柱不能前后调节的问题。通过对管柱进行有限元分析，管柱的固有模态和弯曲强度都达到了客户的要求。

摘要： 钱塘江七桥(即之江大桥)为一座主跨246m、梁宽41.0m的双塔三跨钢箱梁斜拉桥,此座桥梁的主梁跨宽比为6.00,小于一般斜拉桥的主梁跨宽比.本文以钱江七桥为背景,首先通过对其进行壳单元及梁单元两种有限元模型的固有模态比较分析,研究"短梁"效应对小跨宽比钢箱梁桥固有模态的影响,说明了采用壳单元或常规空间梁单元进行模态分析的前提条件;然后提出了能在有限元固有模态分析中考虑加劲肋作用的钢箱梁壳单元模型简化建模方法.

摘要： 建立了船体的三维有限元模型，对船体的一阶固有模态进行分析，基于最小二乘原理，以船体的一阶位移共振响应为衡准对轴频激励力进行识别，并在轴承力载荷计算公式的基础上提出了计算系数的近似值。

摘要： 应用薄壁结构力学的工程梁近似，对某大展弦比飞机机翼结构进行简化分析，并建立了计算模型。通过编程计算，获得了剖面刚心位置、抗弯刚度及剪切刚度。利用以上数据及机翼质量分布数据，本文计算了单梁简化机翼的前几阶固有模态。这些数据为飞机机翼结构强度设计和气动弹性分析提供了重要的依据。

摘要： 本文应用有限单元法对常见的上横梁为铸造实体其它为焊接结构的矫正机机架进行了固有模态分析和时间历程响应分析,并就合理地确定时间步长和不同结构阻尼对机架的影响进行了分析探讨,得出了机架安全系数偏于保守的结论.

摘要： 本丈针对三维振动强化抛光振动台的设计需求，基于MATLAB开发了此振动台的动力学仿真系统，重点从技术层面上阐述了系统构架，各模块特征以及各模块之间的相互关系，用MATLAB开发的振型动画可模拟振动台的各阶模态，动力学仿真结果为设计振动台提供了可靠，准确的结构参数。

摘要： 本丈针对三维振动强化抛光振动台的设计需求，基于MATLAB开发了此振动台的动力学仿真系统，重点从技术层面上阐述了系统构架，各模块特征以及各模块之间的相互关系，用MATLAB开发的振型动画可模拟振动台的各阶模态，动力学仿真结果为设计振动台提供了可靠，准确的结构参数。

摘要： 本丈针对三维振动强化抛光振动台的设计需求，基于MATLAB开发了此振动台的动力学仿真系统，重点从技术层面上阐述了系统构架，各模块特征以及各模块之间的相互关系，用MATLAB开发的振型动画可模拟振动台的各阶模态，动力学仿真结果为设计振动台提供了可靠，准确的结构参数。

摘要： 本丈针对三维振动强化抛光振动台的设计需求，基于MATLAB开发了此振动台的动力学仿真系统，重点从技术层面上阐述了系统构架，各模块特征以及各模块之间的相互关系，用MATLAB开发的振型动画可模拟振动台的各阶模态，动力学仿真结果为设计振动台提供了可靠，准确的结构参数。

摘要： 本发明公开了一种基于模态滤波的储层固有频率非接触式检测方法，包括应力波在非常规储层中的传递及能量损耗模型、基于希尔伯特‑黄变换的振动信号频谱分析方法、依据最大相关系数及本征模态理论的滤波算法。该方法能够实现储层固有频率的原位测量，在更好地保证数据时效性与准确性的同时，达到了储层固有频率改变即测定的效果。

摘要： 本申请公开了一种电力电子变换器模态固有频率的简化提取方法，该方法包括：步骤1，对电力电子变换器的基本结构拓扑进行第一建模，记作第一模型并获取各阶固有频率的第一振型；步骤2，对第一振型进行特征模态分析，选取第一模型中振动幅度最大的结构，确定第一模型中的振动源和振动分析对象；步骤3，根据振动源和振动分析对象进行第二建模，记作第二模型并获取预设频率处的固有频率；步骤4，根据第一振型的特征模态分析结果，计算第二模型在预设频率处的固有频率对应的各阶模态的参与因子；步骤5，选取大于判断阈值的参与因子对应的固有频率作为电力电子变换器的固有频率。通过本申请中的技术方案，降低了建模工作量和固有频率的选取误差。

摘要： 本发明公开了一种基于模态滤波的储层固有频率非接触式检测方法，包括应力波在非常规储层中的传递及能量损耗模型、基于希尔伯特‑黄变换的振动信号频谱分析方法、依据最大相关系数及本征模态理论的滤波算法。该方法能够实现储层固有频率的原位测量，在更好地保证数据时效性与准确性的同时，达到了储层固有频率改变即测定的效果。

摘要： 一种基于模态固有频率的金属材料杨氏模量测量装置及方法，该装置包括振动噪声测试系统、模态分析系统、力锤、加速度传感器、电子秤、直尺、杨氏模量计算系统、台架、橡皮绳、试件，测试过程为：首先测出试件的长度L、直径d、质量m；其次用橡皮绳系住试件两端悬吊在台架上，使用振动噪声测试系统和模态分析系统得到试件自由状态下一阶固有频率f1；最后根据公式计算得出该试件材料的杨氏模量。在对机械结构件进行有限元仿真研究时，需要准确输入材料的杨氏模量参数，仿真的结果才准确有意义，本发明通过试验结果结合理论公式推导出金属材料的杨氏模量，使杨氏模量参数值确定过程准确、高效。

摘要： 本发明的目的在于高精度而低成本地求取带的张力。一种固有频率测量装置，在至少两个带轮上张设有带的带传动装置中，从对所述带位于相邻的带轮之间的部分进行激振时产生的振动来测量所述带的固有频率，固有频率测量装置具有：加速度传感器，其安装在所述带的所述部分，并检测来自于所述带的振动的加速度；以及测量器，其根据由所述加速度传感器检测出的加速度来测量所述带的固有频率。所述测量器将所述固有频率发送至带张力计算装置，该带张力计算装置根据所述固有频率进行求取所述带的张力的计算。

摘要： 本发明涉及具有固有压应力的构件、用于产生固有压应力的方法以及产生固有压应力的装置。本发明的方法包括借助于至少两个压力产生装置(25，25’，25”)在凸、凹弯曲区域(例如透平叶片的叶根区域)局部地、匹配地、受控地引入固有压应力。

摘要： 本实用新型提供一种基于模态固有频率的金属材料杨氏模量测量装置，该装置包括振动噪声测试系统、模态分析系统、力锤、加速度传感器、电子秤、直尺、杨氏模量计算系统、台架、橡皮绳、长度为L的试件，该装置的连接方式为：试件用橡皮绳悬挂在台架上，试件悬挂的位置距试件左端面分别为0.224L和0.776L，在试件上固定加速度传感器，并用导线将加速度传感器与振动噪声测试系统相连，用导线将力锤与振动噪声测试系统相连，用导线将振动噪声测试系统、模态分析系统与杨氏模量计算系统相连。本实用新型通过试验结果结合理论公式推导出金属材料的杨氏模量，使杨氏模量参数值确定过程准确、高效。

摘要： 接收多个运动信号，这些信号表示包含有物质的振动导管的多个位置处的运动。对接收到的多个运动信号进行处理，以便将所述运动分解成多个实数固有模态分量。根据上述多个实数固有模态分量中的一个实数固有模态分量来估算过程参数。可通过提供一波模滤过器而对上述运动信号进行处理，以便生成一输出，该输出最佳地表示与振动导管的实数固有波模相关联的运动分量。可用通常的相位差技术根据上述经过滤的输出来估算过程参数。根据接收到的多个运动信号来估算实数固有模态运动，并且，根据所估算的实数固有模态运动来估算过程参数。例如，可估算出相应第一和第二实数固有波模下的运动，而第二实数固有波模则最佳地与科里奥利力相关。

摘要： 本发明提供了一种基于单通道时空固有模态分解的轴承故障诊断方法，包括通过单通道信号采集器采集一维信号进行分析以获得模态变量；对模态变量进行筛选以组成新的多通道信号；对多通道信号进行分析以获得混合矩阵B；选取初始相位函数对混合矩阵B中的部分还原源信号进行分解以获得未混合信号；以及对未混合信号进行频域分析、包络谱分析以获得混合特征及故障冲击特征。该方法能从单通道信号中分解出转频特征和冲击特征。在处理高噪声的仿真信号时，相比于传统变分模态分解能分离出相关系数更大的源信号成分以及峭度更大的冲击成分。

摘要： 接收多个运动信号,这些信号表示包含有物质的振动导管的多个位置处的运动。对接收到的多个运动信号进行处理,以便将所述运动分解成多个实数固有模态分量。根据上述多个实数固有模态分量中的一个实数固有模态分量来估算过程参数。可通过提供一波模滤过器而对上述运动信号进行处理,以便生成一输出,该输出最佳地表示与振动导管的实数固有波模相关联的运动分量。可用通常的相位差技术根据上述经过滤的输出来估算过程参数。根据接收到的多个运动信号来估算实数固有模态运动,并且,根据所估算的实数固有模态运动来估算过程参数。例如,可估算出相应第一和第二实数固有波模下的运动,而第二实数固有波模则最佳地与科里奥利力相关。