结构模态

摘要： 拖拉机驾驶室的结构和布置形式直接影响其NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能,在拖拉机驾驶室板件结构设计时,应避免板件结构的局部模态与驾驶室声腔模态耦合。以某型号拖拉机驾驶室为例,使用有限元法求解该驾驶室的结构模态和声腔模态,对该驾驶室的结构特性进行评价,为驾驶室的结构设计提供参考。

摘要： 围绕新型机械设计理论的发展过程、主要特点两个方面,对该理论的内涵进行了介绍。在此基础上,从汽车零部件抗磨损性能提升、发动机变速器性能提升、噪声程度及振动幅度降低、结构强度提升、结构模态优化、车身及外观设计六个方面,对新型机械设计理论在汽车工程中的具体应用加以研究,并分析了新型机械设计理论未来在汽车工程中的运用发展趋势。

摘要： 为了解决XMQ6182G型客车在30~80 km·h^(-1)匀速行驶时驾驶位存在低频轰鸣声的问题,开展实车噪声和振动测试,发现驾驶位噪声频率约为14.0 Hz时,出现驾驶位噪声声压级峰值.经对比分析和测试,确定轰鸣声主要来自路面激励,并构建车身结构和车内空腔的有限元模型,进行模态分析.结果表明:驾驶位低频轰鸣声是由车身第3阶结构模态与车内空腔第1阶声学模态的强耦合引起的;改进客车顶盖结构后,驾驶位噪声声压级最大降幅为4.7 dB(A).

摘要： 材料的性能会随着温度的变化发生改变,探究消声器的结构性能应该考虑温度梯度的影响。针对某危险品运输车消声器,利用Fluent计算常速及高速工况下的温度场,并通过实验验证仿真的正确性,再把求解得到的温度场与消声器结构耦合,求解前8阶结构模态。结果表明仿真结果和实验结果趋势一致(高速整体偏差在2.09%,常速偏差在7.12%);常速、高速工况在温度梯度影响下的1阶模态固有频率分别为107.83Hz和107.5Hz,均不会与路面最大激励24.51Hz或发动机激励100Hz产生共振;消声器出口管和左侧壁面为薄弱点,最大变形量为60.8mm。

摘要： 地铁客车运营时转向架轴箱体端部与吊耳的连接螺栓脱落严重威胁着地铁的安全行车.通过对脱落螺栓的形貌分析、材质检验及断口金相检测,基本排除了螺栓质量问题,但发现吊耳与其连接件间存在相对滑动的可能性;在EN13749标准规定的轴箱振动加速度以及线路实测振动加速度载荷的分别作用下,基于VDI 2230-2003标准对吊耳的连接螺栓进行强度分析,结果表明:两种载荷作用下螺栓强度均满足要求,但在线路实测载荷下连接螺栓的被连接件间的防滑移安全系数仅为0.997,同时疲劳工况下的安全系数也相对较低;接着,考虑到吊耳结构重量直接决定着连接螺栓的承载大小,提出新型吊耳结构,其重量仅为原结构重量的35％,一阶固有频率为原结构的1.3倍.同时,建议采用10.9级的法兰面螺栓M12mm×100mm作为吊耳连接螺栓,并配合使用宽边NordLock防松垫圈.

摘要： 流体激励载荷的分布式特性对泵喷推进器的结构声辐射具有重要影响.采用计算流体动力学数值模拟结合自编径向基函数插值获得了推进器结构表面的分布式流体激励脉动压力,利用耦合有限元方法研究了泵喷推进器在其全部表面分布式激励、仅转子表面分布式激励、每个叶片0.7R处等效三向激励和桨毂处等效三向激励作用下的结构辐射噪声.结果表明:径向基函数插值能够精确地将流体载荷映射到结构网格上;与泵喷全部表面分布式激励下的推进器表面均方振速和辐射声功率、传递至桨毂的传递力相比,转子表面分布式激励的贡献远大于导管和定子表面脉动压力的贡献;每个叶片0.7R处等效三向激励作用下的响应在量级上有差别;转子桨毂处等效三向激励作用下的响应在特征和量级上均相差较大.

摘要： 为了解决高压配气间管道系统工作时发生的剧烈振动问题,确保重大型号试验任务的顺利开展,采用多种数值模拟手段和试验测试手段相结合的方法,进行结构振动分析及抑振研究.首先,基于有限体积法构建主管道2及其出气管道的内流场流体动力学数值模型,计算并提取动态气动载荷;其次,基于有限元方法建立包含主管道2及其出气管道在内的整个配气间里的管道系统的结构动力学数值模型,分析其结构模态特性;最后,综合以上2个数值模型,计算高压气流管道结构瞬态激励振动响应,并依据结果设计相应的抑振装置.该综合分析方法充分厘清了振动的基本诱因,抑振后的结构振动大大降低,完全具备了持续工作的能力.研究表明,该振动研究方法可用于指导高压高速流体管道结构设计或结构技改,也可用于指导空气动力试验装置的研制.

摘要： 针对带式输送机在运行过程中受力变形的问题,以滚筒轴为研究对象,运用三维软件建模,再利用软件进行结构模态分析,进而分析其在作业过程中的固有频率、变形情况及相应形变量,以求在抑制滚筒整体的振动和滚筒轴变形方面得出有效结论,从而延长带式输送机的使用寿命.

摘要： 在初步掌握振动基本理论和数值分析方法的基础上,利用模态叠加法对分流气体对冲排气消声器结构有限元模型、声腔有限元模型和结构声腔耦合模型进行了结构模态及声振耦合特性研究,获得了该消声器的结构模态和声振耦合特性.研究结果表明:CG 25型单缸柴油机的激励频率与该排气消声器的固有频率接近而引发共振,通过改进消声器结构的壁厚来改变其结构模态频率,避开了发动机的激励频率,从而减少振动、降低壳体辐射噪声.

摘要： 随着社会的不断发展，轨道交通的安全性问题已经引起了人们的高度重视。本文主要分析机车走行部监测装置运用中存在的问题及其对策研究，并通过机车车体结构有限元模态的建立来描述机车车体的振动模态，从中科学分析影响机车车体结构的影响因素，为机车结构的轻量化设计以及安全稳定运行提供良好的保障。

摘要： 近年来，针对环境激励响应进行结构模态参数辨识的方法在国内外的建筑结构检测领域得到了越来越广泛的应用。在采用随机子空间法辨识环境激励下的结构模态参数时,通常借助稳定图方法来确定系统辨识的阶次.但该方法容易遗漏真实模态和引入虚假模态,而且在判定稳定轴时也存在较多人为因素.针对这些问题,本文提出概率直方图结合随机子空间的新方法,对不同阶次模型识别得到的的多组模态参数,根据相似准则进行自动聚类并绘制概率直方图,最终提取大概率的群组聚类结果作为模态参数识别结果.通过一个四层框架的数值算例,阐述了所提方法进行辨识结构模态参数的有效性和抗噪能力.

摘要： 结构模态分析是结构动态特性分析的基础,结构模态识别精度对发动机振动响应预测精度有重要影响.为减小发动机缸体结构试验模态识别时振型空间混叠,基于LMS.Virtual.Lab 的Pre-Test模块,以仿真模态分析结果为基础,以相关分析矩阵的非对角线元素值最小为目标确定测点布置方案.利用LMS.Test.Lab软件提供的模态置信度、模态相位共线性及平均模态相位偏移等指标检验缸体试验模态的有效性,通过模态频率误差、分布线性相关度、模态振型相关性分析方法比较研究了仿真模态和实验模态的识别精度.

摘要： 识别结构模态参数是结构健康监测和振动控制等研究及工程实践中的一个重要环节,同时也是前提和难点所在.提出基于经验模式分解(EMD)的环境激励结构模态参数识别的STD法、复指数法与ARMA法.3种方法采用EMD将结构环境振动响应原始信号分解成若干个基本模式分量(IMF),使每一个基本模式分量仅为结构的某一阶固有模态,采用相关系数法结合频谱分析挑选出真实IMF,进而分别用STD法、复指数法与ARMA法进行模态参数识别.四层钢框架模型环境振动试验分析结果表明,3种方法能有效地避免结构各阶模态之间的相互影响,能够更清晰更方便得到结构模态参数.采用基于奇异值差分谱进行去噪处理,使得识别结果更加准确.

摘要： 基于振动指标的识别方法是损伤检测中的全局方法之一,以含有两条裂纹的双跨两端固定梁为例,采用曲率模态差和模态柔度曲率差为识别指标来识别结构的损伤.首先将梁的裂纹模拟为无质量的等效扭转弹簧,推导裂纹梁的特征微分方程,利用边界条件和裂纹及其跨中支点位置的连续性条件,推导得到该裂纹梁的结构模态表达式.然后用中心差分法分别求解裂纹梁损伤前后的曲率模态值和模态柔度曲率值,利用其差值确定梁的损伤位置,进而确定损伤程度.最后讨论了曲率模态和模态柔度曲率对结构损伤识别的敏感性和各自的优缺点。

摘要： 振动是站场管道失效的重要原因,振动严重时甚至会引发管道疲劳失效和断裂等重大安全事故.准确查找振源并进行振动分析,从而采取准确有效的减振措施是保证站场输气管道安全运行的基本手段.本文通过查阅大量文献资料,调研国内外站场管道振动的相关研究,从声致振动(AIV)和流致振动(FIV)两个主要方面来论述管道振动的研究现状与进展.尤其是针对气柱脉动的计算研究从基于平面波动理论、声电模拟法和基于一维非定常流理论三个方面来详细论述.随后,从数值计算和试验测试两个方面对管道结构模态和动力响应进行探讨.通过目前研究现状的分析,指出了国内外对于管道振动系统研究的趋势和不足之处.最后结合工程实际需求,提出了站场输气管道振动系统研究分析的发展方向和建议.

摘要： 通过模态分析法研究不规则封闭空腔声场分布特性.对一包括两弹性壁的梯形封闭空腔声场进行建模,并通过仿真研究初级声场耦合特性.仿真结果表明:腔内声场主要由两弹性壁的结构模态和声模态所主导,而声固耦合对声场贡献不大.

摘要： 本文基于LMS ScadasⅢ型模态试验系统对某雷达天线车结构的整体模态进行测量,分析了雷达姿态、支撑状态对天线车固有频率的影响.试验结果表明:天线俯仰、方位姿态对结构的一阶固有频率影响很小:结构的支撑状态对一阶固有频率影响较大,其中以落座状态的固有频率最高,液压支撑的频率最低,天线车腹部落地时的固有频率超过液压支撑并与落座的结果接近.试验结果对雷达天线车的设计具有一定的指导意义.

摘要： 软式飞艇多采用密度轻、刚度小等薄膜材料,其振动特性很容易受到周围气体的影响.针对艇内气体对飞艇振动特性的影响,本文首先利用有限单元方法对飞艇在充气压力作用下的静力特性进行分析,并获得软式飞艇结构的变形和应力,然后对软式飞艇结构和内部气体模型进行更新,并考虑应力刚化效应,利用流固耦合方法对软式飞艇湿模态进行分析.分析结果表明,艇内气体对软式飞艇模态影响较大,其中使得结构基频减小了31％,但随着模态阶数的增加,模态频率并没有一个可循的规律;艇内气体会引起软式飞艇产生附加模态振型和模态振型的移动.本文的研究可为软式飞艇的设计提供一定的理论依据.

摘要： 卫星和航天器整体及舱段结构的力学试验分为动力特性分析试验和力学环境模拟试验两类。实验模态分析及参数辨识是卫星结构动力特性研究、响应分析、模型修正等方面的主要手段，模态分析结果也为结构系统振动特性分析，振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。本文将振动台台面和被测对象组成的系统作为分析对象,以振动台与被测对象之间的连接点为激励点,测量点为响应点对被测对象进行了振动试验,以振动试验数据为依据,分析结构频率响应函数,得到了被测对象的模态参数,并将振动试验结果与传统模态试验结果进行对比,分析结果显示:两者具有较好的一致性.

摘要： 探讨采用声学边界元法软件SYSNOISE 进行汽车气动噪声数值计算的具体方法。以某型车为例，文章介绍了如何应用SYSNOISE软件建立汽车三维有限元声学分析模型，并采用有限元法对该车近场振动声学特性进行了计算分析。

摘要： 本发明公开了一种基于计算机视觉及变分模态分解的结构模态识别方法，包括：采集结构物的振动视频，并选取振动视频中满足预设像素级的像素点，作为特征点；利用Farneback稠密光流算法计算所选取的各特征点的速度；利用尺度变换的方式计算各特征点在真实地面坐标系下的速度及加速度，得到非平稳序列的加速度信号；利用变分模态分解方法对加速度信号进行降噪处理；利用频域分解法识别降噪处理后的加速度信号，得到结构物在各阶模态下的振动特性。本发明采用非接触式方式利用改进的光流算法对结构物的振动视频进行计算和多模态提取，以实现结构动力特性的实时、高效、低成本检测。

摘要： 本发明提出基于短时窄带模态分解的土木工程结构模态参数识别方法，包括：利用自然激励技术获取自由振动响应；进行离散傅里叶变换，得到傅里叶谱；进行短时窄带模态分解算法，得到各单分量的瞬时振幅和瞬时相位；拟合曲线，获取固有频率和阻尼比；本发明能够在结构运营状态下进行模态试验，不影响结构的正常使用及附加试验荷载。另外，本发明的计算精度高，为模态试验提供高精度的结果；本发明不需外加试验荷载，大大减小了模态试验的成本；能够对在自然激励状态下得到的高噪声加速度信号进行处理，在噪声环境下具有一定的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种基于计算机视觉及变分模态分解的结构模态识别方法，包括：采集结构物的振动视频，并选取振动视频中满足预设像素级的像素点，作为特征点；利用Farneback稠密光流算法计算所选取的各特征点的速度；利用尺度变换的方式计算各特征点在真实地面坐标系下的速度及加速度，得到非平稳序列的加速度信号；利用变分模态分解方法对加速度信号进行降噪处理；利用频域分解法识别降噪处理后的加速度信号，得到结构物在各阶模态下的振动特性。本发明采用非接触式方式利用改进的光流算法对结构物的振动视频进行计算和多模态提取，以实现结构动力特性的实时、高效、低成本检测。

摘要： 本发明提出基于短时窄带模态分解的土木工程结构模态参数识别方法，包括：利用自然激励技术获取自由振动响应；进行离散傅里叶变换，得到傅里叶谱；进行短时窄带模态分解算法，得到各单分量的瞬时振幅和瞬时相位；拟合曲线，获取固有频率和阻尼比；本发明能够在结构运营状态下进行模态试验，不影响结构的正常使用及附加试验荷载。另外，本发明的计算精度高，为模态试验提供高精度的结果；本发明不需外加试验荷载，大大减小了模态试验的成本；能够对在自然激励状态下得到的高噪声加速度信号进行处理，在噪声环境下具有一定的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种超高层结构模态参数识别方法，基于离散同步挤压小波变换能有效地分析非平稳、非线性以及强噪声信号，准确地以谐振分量的形式重构复杂合成信号的模态分量的特点，并结合希尔伯特变换(Hilbert transform,HT)能有效分析谐振分量，得到瞬时幅值和频率的特点，从而达到识别超高层结构主要频率和阻尼比的目的，为了保证识别模态参数的准确性，引入最小二乘线性拟合方法(linear least‑square fit,LLST)来平滑预测的结果。

摘要： 一种电子设备模态测试系统，包括激振单元、测量单元和信号处理单元，所述激振单元包括用于固定被测电子设备的夹具及与所述夹具刚性连接的激振器，所述测量单元包括装设于测振参考点的传感器及沿所述被测电子设备激振方向布置的激光测振装置，所述信号处理单元包括与所述传感器和所述激光测振装置连接的计算机系统。该测试系统通过激振器产生振动并经夹具传递到被测电子设备，可避免直接激振带来的附加刚度影响，通过将所述测振参考点的响应作为激励计算各测点的传递函数，从而在激励未知的情况下仍可利用试验模态分析方法识别模态参数，可避免虚假或遗漏模态问题，且计算量小。本发明还提供电子设备模态测试方法以及行波管慢波结构模态测试系统。

摘要： 本发明提供了一种大型结构模态测试方法，属于振动测试领域。本发明包括传感器位置优化分析、固定传感器设备、建立传感器位置指向与几何模型的联系、数据采集与记录、数据处理与模态参数识别等步骤。本发明采用带有无线传输功能的传感器进行测量，减少实验准备时间；采用整合倾角仪和定位装置的三向微机电加速度传感器，成本较低，方便与几何模型建立联系；采用阶跃激励方法，实施难度小。

摘要： 本发明公开了一种基于改进型Laplace基稀疏分解提取结构模态参数的方法，步骤如下：(1)设待分解信号x采样频率为f

摘要： 本发明提出了一种大跨度空间结构模态参数识别方法，用以解决目前模态识别方法处理非平稳非线性信号存在模态混叠的技术问题。本发明将位移信号表示为多个正弦函数的组合，求位移信号受到干扰的解析信号；判断解析信号中各个分量的频率选取基准频率；根据基准频率将解析信号进行右移得到改进信号并进行标准经验模态分解，得到各个本征函数；将各个本征函数通过Hilbert变换求解析信号，得到位移信号的各阶模态函数；根据各阶模态函数求解结构模态参数。本发明可以有效解决传统EMD方法会出现模态混叠导致算法无法使用的问题，本发明具有较好的自适应性和鲁棒性，可以很好的处理信噪比较差、非线性和非平稳信号；且具有较强的可操作性，可以适用于工程现场使用。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于小管束结构模态试验的辅助装置，包括两个抱箍和两个辅助工装块；两个抱箍包住管束结构的待测试管外壁并固定连接，在一个抱箍的外壁中间部分设有一敲击连接杆，该敲击连接杆用于模态试验时力锤的敲击；辅助工装块均沿待测试管外壁的同一圆周固定连接于测试管外壁上，每个辅助工装块上都固定安装一传感器。本实用新型能够解决密集小管束结构振动模态测试难题，测试方法成本低，可行性高，实验结果可靠；试验可在流体冲刷等复杂环境下进行，辅助装置的设计还可解决密集管束结构内部区域单管的双向模态特性测量问题。