有限元模态分析

摘要： 针对道岔转辙机安装装置与尖轨连接处的尖端铁出现断裂故障的问题,采用现场测试结合有限元仿真的方法对故障原因进行分析研究。通过对道岔及转辙机安装装置进行三维建模和有限元模态分析,结果表明,道岔及转辙机安装装置系统一阶模态与实测得到的斥离侧基本轨响应频率接近,判断道岔斥离轨的振动响应引起转辙机安装装置共振是造成转辙机安装装置尖端铁断裂的主要原因。根据故障原因给出维护建议:针对有砟道床应定期对道岔牵引点处进行维护,保障道岔基本轨在牵引点处的支撑刚度,避免道岔系统局部共振。

摘要： 针对面向汽车生产线的装配环节,为装配工人设计了一种可穿戴式外骨骼机器人,不但可以降低工人发生肌肉骨骼损伤的风险,还能够提高工人的工作效率,符合我国工业发展的需求,具有良好的经济效益和应用前景。本文使用三维建模软件(Solidworks)进行三维模型的构建,并且针对髋关节、膝关节和踝关节进行了详细设计。在结构设计后使用有限元分析软件(Abaqus)对结构进行了静力学和前三阶的模态分析。静力学分析结果证明,所选的材料和所设计的结构满足实际要求。模态分析求解了前三阶的振型,并求出了振动频率,对于电机和减速器的选型提供了参考。

摘要： 本文探讨针对某复杂齿轮箱底架结构的一种模态分析方法.该齿轮箱底架尺寸较大,质量与刚度分布情况复杂.试验模态分析所需的试验条件要求高,对于力锤的选择和传感器的数量都有较高的要求.此外在有限元模态分析中会存在模态密集、模态向量繁杂、模态振型云图无法提取等问题.该齿轮箱底架结构特殊,近似案例很少,因而鲜有相关的计算参考.本文主要提出以扫频分析为理论基础,辅以虚拟梁的一种近似方法来求出该复杂大型结构的固有频率与振型.其计算结果较直接模态分析更能体现结构在工作状态下的模态情况,亦能对设备工作频率的选取以及结构刚度优化提供有益的帮助.

摘要： 为研究具有径向与轴向磁路的混合式永磁调速器导体转子对混合式永磁调速器振动影响,首先,建立混合式永磁调速器转子仿真模型,分析混合式永磁调速器振动原因;其次,以Donnell壳体理论为基础建立了混合式永磁调速器导体转子模型;最后,采用有限元软件完成对永磁调速导体转子的振动仿真分析。研究结果表明:轴向与径向导体转子的厚度差值越大,导体转子振动效果越差;径向导体转子对轴向导体转子具有抑制振动的作用;导体转子振动效果与其厚径比成正比,与长径比成反比。

摘要： 为研究具有径向与轴向磁路的混合式永磁调速器导体转子对混合式永磁调速器振动影响,首先,建立混合式永磁调速器转子仿真模型,分析混合式永磁调速器振动原因;其次,以Donnell壳体理论为基础建立了混合式永磁调速器导体转子模型;最后,采用有限元软件完成对永磁调速导体转子的振动仿真分析.研究结果表明:轴向与径向导体转子的厚度差值越大,导体转子振动效果越差;径向导体转子对轴向导体转子具有抑制振动的作用;导体转子振动效果与其厚径比成正比,与长径比成反比.

摘要： [目的]针对立式秸秆粉碎还田机工作时因各零部件产生的激振力给机架带来的振动问题.[方法]利用模态分析软件求解机架的仿真模态频率和振型,并对机架进行模态试验,通过比较两者分析结果,验证了理论分析的准确性.通过改变机架结构尺寸,增加固定结构的方法,开展仿真实验.[结果]试验结果表明:在机架各梁厚度增加1mm,结构增加一个支撑架、一个配重板、一块钢板,整体质量增加3.38％ 的情况下,机架的前4阶模态频率从11.641、36.527、65.859、94.601 Hz调整到16.612、38.699、68.804、98.698 Hz,避免了共振的发生.[结论]该研究为秸秆粉碎还田机机架结构的设计与优化提供了参考.

摘要： 介绍了永磁涡流耦合器的结构、工作原理及混合式永磁涡流耦合器的结构;分析了混合式永磁涡流耦合器振动产生的原因,建立了混合式永磁涡流耦合器有限元数学模型,并给出了r≥2阶力波作用下固有频率的表达式;利用有限元仿真软件分别对混合式永磁涡流耦合器的导体转子、永磁体转子、外壳进行仿真.由分析仿真结果可知,通过优化混合式永磁涡流耦合器的结构,可以抑制振动,提高混合式永磁涡流耦合器的使用寿命,减少设备故障率.

摘要： 以某船用柴油机油底壳为研究对象,采用有限模态分析方法,研究单因素结构变化对比分析不同结构布置及参数对动态特性的影响,为结构优化提供参考,证明并利用了模态振型的正交性,完成了油底壳的优化设计.针对优化后油底壳开展了有限元与试验模态分析方法,相应模态振型的模态频率偏差较小,装机状态油底壳具有良好的动态特性,模态频率能完全避开柴油机最高转速的激励频率,避免了发动机运行时共振的可能.

摘要： 运用DHDAS动态信号测试分析系统,实测了某框架地道桥的动力性能,对实测数据进行处理分析;同时运用有限元软件进行模型分析,将理论值与实测值进行比较,说明该桥动力性能符合要求,满足设计要求.

摘要： 通过对钢螺旋楼梯在不同形式拉杆连接下的结构进行有限元模态分析,讨论了不同拉杆形式对钢螺旋楼梯的刚度影响.研究表明:有限元模态分析方法可直观地反映结构的刚度问题,便于确定结构振动变形的薄弱部位,为结构初设计的选型分析和改进提供一个简便的方法.

摘要： 定子结构模态分析是主动磁轴承定子优化设计的重要内容,以转子重量达300kg级(4 500r/min)的五自由度电磁轴承系统为对象,采用有限元软件分析了磁轴承定子绕组、叠片铁心对结构模态的影响规律.结果表明:绕组对定子固有频率影响较大,宜采用质量计入铁心的方式处理;铁心叠片结构对定子固有频率的影响较小,可按各向同性处理.计算了整机的前14阶模态,并与振动试验结果进行了对比验证.

摘要： 针对国内某钢厂脱硫塔平台在工作过程中存在直接影响其运行安全的振动现象,采用现场测试与有限元模态分析技术相结合的方法寻求引起振动的原因.通过对比测试结果与有限元模态结果,找到脱硫塔平台振动的原因,并提出加固方案,同时借助有限元模态分析对加固方案进行了分析、对比和确定.

摘要： 用MSC/Nastran软件对脉冲推力器壳体进行有限元模态分析,给出壳体的前5阶固有频率和振型,同时用广义动态缩聚法对模型进行模态分析,与精确模型计算结果进行比较,并对模态分析结果进行分析,找出容易产生共振和有害振型的频率,为进一步进行脉冲推力控制器的动力学分析奠定基础。

摘要： 本文针对某型柴油机排烟管疲劳断裂问题,从材质、断口特征及微观形貌等多个角度,在材料分析、性能测试、金相和电镜分析等理化分析结论的基础上,进一步采用有限元计算与分析方法(FEA),全面计算排烟管的振动模态,确定排烟管的断裂原因.

摘要： 本文采用ANSYS软件对弯管段有多个支承的U形管在不同R/l值,不同的弯管段支承数以及支承为间距不均等条件下的固有频率特性进行了分析,得出了如下结论:弯管段加支承后在R/l值较大时对U形管固有频率提升非常明显,但是R/l较小时提升有限;弯管段多支承时U形管束固有频率随R/l变化存在一临界值,临界值前后固有频率变化相差较大;弯管段带多支承条件下前几阶固有频率比较接近,建议至少对前4阶振型进行校核;弯管段的支承间距不等时在一定参数范围内能小幅提升U形管固有频率,但总体而言提升效果有限.

摘要： 本文采用ANSYS软件对弯管段有多个支承的U形管在不同R/l值,不同的弯管段支承数以及支承为间距不均等条件下的固有频率特性进行了分析,得出了如下结论:弯管段加支承后在R/l值较大时对U形管固有频率提升非常明显,但是R/l较小时提升有限;弯管段多支承时U形管束固有频率随R/l变化存在一临界值,临界值前后固有频率变化相差较大;弯管段带多支承条件下前几阶固有频率比较接近,建议至少对前4阶振型进行校核;弯管段的支承间距不等时在一定参数范围内能小幅提升U形管固有频率,但总体而言提升效果有限.

摘要： 本文采用ANSYS软件对弯管段有多个支承的U形管在不同R/l值,不同的弯管段支承数以及支承为间距不均等条件下的固有频率特性进行了分析,得出了如下结论:弯管段加支承后在R/l值较大时对U形管固有频率提升非常明显,但是R/l较小时提升有限;弯管段多支承时U形管束固有频率随R/l变化存在一临界值,临界值前后固有频率变化相差较大;弯管段带多支承条件下前几阶固有频率比较接近,建议至少对前4阶振型进行校核;弯管段的支承间距不等时在一定参数范围内能小幅提升U形管固有频率,但总体而言提升效果有限.

摘要： 本文采用ANSYS软件对弯管段有多个支承的U形管在不同R/l值,不同的弯管段支承数以及支承为间距不均等条件下的固有频率特性进行了分析,得出了如下结论:弯管段加支承后在R/l值较大时对U形管固有频率提升非常明显,但是R/l较小时提升有限;弯管段多支承时U形管束固有频率随R/l变化存在一临界值,临界值前后固有频率变化相差较大;弯管段带多支承条件下前几阶固有频率比较接近,建议至少对前4阶振型进行校核;弯管段的支承间距不等时在一定参数范围内能小幅提升U形管固有频率,但总体而言提升效果有限.

摘要： 本文采用ANSYS软件对弯管段有多个支承的U形管在不同R/l值,不同的弯管段支承数以及支承为间距不均等条件下的固有频率特性进行了分析,得出了如下结论:弯管段加支承后在R/l值较大时对U形管固有频率提升非常明显,但是R/l较小时提升有限;弯管段多支承时U形管束固有频率随R/l变化存在一临界值,临界值前后固有频率变化相差较大;弯管段带多支承条件下前几阶固有频率比较接近,建议至少对前4阶振型进行校核;弯管段的支承间距不等时在一定参数范围内能小幅提升U形管固有频率,但总体而言提升效果有限.

摘要： 本发明公开了一种活塞销孔的有限元网格圆整方法，用于将活塞有限元网格中，单一直径，且直径为R的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，其包括：1)以上述销孔有限元网格的轴线为Z轴构建坐标系；2)利用三角函数关系确定销孔有限元网格的喇叭口段中，各处有限元网格节点的坐标。该有限元网格圆整方法能够将活塞有限元网格中单一直径的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，利于提高有限元分析的精度。本发明还公开了一种活塞有限元分析方法，其应用了上述活塞销孔的有限元网格圆整方法，避免了销孔上朝向活塞内部的喇叭口由软件自动生成，提高有活塞的有限元网格中销孔的喇叭口处的网格精度，利于确保该活塞有限元分析方法的精度。

摘要： 本发明属于基于试验结果的有限元模型模态调整方法，具体涉及一种基于运载火箭模态试验结果的有限元模型模态调整方法。本发明的设计以运载火箭模态试验结果为基础，通过自动调整影响有限元模型刚度的关键参数，来实现有限元三维模型模态的调整。具有以下两方面优点：(1)自动化。在提取影响运载火箭有限元模型模态的关键参数之后，通过优化算法对有限元三维模型模态进行优化和调整，使之与模态试验结果相吻合；(2)高效。本发明的方法通过将优化算法与模态计算方法的结合，使得在较短时间内对有限元三维模型的模态进行调整。本发明具有开放性的特点，具有很高的工程应用价值。

摘要： 本发明提供了一种基于有限元的涡轮泵充浸液湿模态分析方法，利用ANSYS有限元软件，通过APDL语言命令流和WORKBENCH模态分析模块分别对涡轮泵壳体充液和离心轮结构浸液状态下进行湿模态的分析研究，分析液体对结构固有频率和振型的影响，同时考虑工程状况下涡轮泵结构的充浸液氧状态，分析浸没介质对涡轮泵结构模态特性的影响，为防止结构的共振提供重要的动力学依据。本发明对于充浸液结构固有频率计算具有一定的通用性，且可以改变充浸液介质，获取工作状态下更加准确的结构固有频率和振型，为防止结构共振破坏、振动疲劳以及评价结构的动态特性和优化结构设计提供一定的依据。

摘要： 本发明公开了一种前端模块悬置系统模态分析弹性体模型的有限元建模方法，基于限元软件hypermesh，包括步骤：在有限元软件中建立前端模块总成、橡胶悬置、前端模块框架和部分车身的有限元模型；前端模块总成与框架之间用CBUSH单元来模拟橡胶悬置，实现弹性连接；车身与前端模块框架之间用刚性连接，考虑车身对前端模块总成悬置系统模态的影响；发动机管路与前端模块总成之间采用CBUSH单元连接，将管路进行简化，考虑发动机管路对前端模块总成悬置系统模态的影响。本发明分析模型的基本参数由实验测得，有效地提高了前端模块模态分析的精度。

摘要： 一种基于有限元的大型船用螺旋桨模态分析方法及支撑设计优化方法，首先，对船用螺旋桨设计模型三维图像文件进行预处理以及叶片分割，提取单个叶片以及与页片相连的桨毂图像；导入ANSYS软件中，进行网格划分；对螺旋桨下端面施加所有自由度约束和预紧力；进入模态求解模块，进行仿真获取无支撑的螺旋桨模态振型，对各模态中变形位移量最大的点进行支撑，确定首个支撑点的施加位置；重复仿真，进行支撑，直到各模态中变形位移量满足设计要求。本发明利用有限元分析软件ANSYS对船用螺旋桨进行模态振型分析，通过施加约束条件分析使用支撑时的模态变化，寻找优化的支撑方法。

摘要： 本发明公开了一种基于abaqus有限元软件的切石机基础有限元建模及动力仿真分析方法，abaqus有限元软件包括前处理、求解和后处理三大步骤。前处理主要是有限元建模及网格划分；求解是对已建好的有限元模型进行计算；后处理则是对计算结果进行分析、处理。本发明分析方法简单，以切石机基础建立有限元模型，为有限元模拟达到预期的研究效果，能够得到精确地仿真数据。

摘要： 本发明公开了一种活塞销孔的有限元网格圆整方法，用于将活塞有限元网格中，单一直径，且直径为R的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，其包括：1)以上述销孔有限元网格的轴线为Z轴构建坐标系；2)利用三角函数关系确定销孔有限元网格的喇叭口段中，各处有限元网格节点的坐标。该有限元网格圆整方法能够将活塞有限元网格中单一直径的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，利于提高有限元分析的精度。本发明还公开了一种活塞有限元分析方法，其应用了上述活塞销孔的有限元网格圆整方法，避免了销孔上朝向活塞内部的喇叭口由软件自动生成，提高有活塞的有限元网格中销孔的喇叭口处的网格精度，利于确保该活塞有限元分析方法的精度。

摘要： 本发明属于基于试验结果的有限元模型模态调整方法，具体涉及一种基于运载火箭模态试验结果的有限元模型模态调整方法。本发明的设计以运载火箭模态试验结果为基础，通过自动调整影响有限元模型刚度的关键参数，来实现有限元三维模型模态的调整。具有以下两方面优点：(1)自动化。在提取影响运载火箭有限元模型模态的关键参数之后，通过优化算法对有限元三维模型模态进行优化和调整，使之与模态试验结果相吻合；(2)高效。本发明的方法通过将优化算法与模态计算方法的结合，使得在较短时间内对有限元三维模型的模态进行调整。本发明具有开放性的特点，具有很高的工程应用价值。

摘要： 本发明属于三维结构力学分析数值求解技术领域，涉及一种三维力学有限元模态分析中的接触分析方法。本发明首先对目标电子器件结构进行建模，引入位移边界条件或者应力边界条件建立对应的几何结构模型，并根据各部件之间的相互关系，生成各部件之间的接触关系，然后对所建几何结构模型采用四面体网格进行剖分，并根据仿真区域接触面的面网格生成联合面网格，最后利用有限元法，建立考虑接触问题的目标电子器件的有限元广义本征方程，并求解该方程获得特征值和特征向量，进行后处理获得振动模态频率和振动振型，从而实现了模态分析中的接触分析，且获得高精度的数值计算结果。

摘要： 本发明属于三维结构力学分析数值求解技术领域，涉及一种三维力学有限元模态分析中的接触分析方法。本发明首先对目标电子器件结构进行建模，引入位移边界条件或者应力边界条件建立对应的几何结构模型，并根据各部件之间的相互关系，生成各部件之间的接触关系，然后对所建几何结构模型采用四面体网格进行剖分，并根据仿真区域接触面的面网格生成联合面网格，最后利用有限元法，建立考虑接触问题的目标电子器件的有限元广义本征方程，并求解该方程获得特征值和特征向量，进行后处理获得振动模态频率和振动振型，从而实现了模态分析中的接触分析，且获得高精度的数值计算结果。