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敷设粘弹性层舱室的振动特性仿真分析与试验

舰船科学技术 2022年第2期44卷 59-63页

作者：王娇王明杰张曰浩烟台大学机电汽车工程学院山东烟台264005 烟台大学工程实训中心山东烟台264005

轮船舱室的减振设计需要对舱室的固有振动特性和响应进行分析。基于Ansys Workbench对舱室进行模态分析,利用壳单元对舱室进行建模,获得其前20阶的固有频率、振型,并对仿真结果和试验结果进行对比。利用半功率带宽法测出舱室阻尼比,在... 详细信息

轮船舱室的减振设计需要对舱室的固有振动特性和响应进行分析。基于Ansys Workbench对舱室进行模态分析,利用壳单元对舱室进行建模,获得其前20阶的固有频率、振型,并对仿真结果和试验结果进行对比。利用半功率带宽法测出舱室阻尼比,在模态分析基础上对舱室进行谐响应分析,得到位移和频率响应曲线。考虑粘弹性材料频变特性,对敷设粘弹性层舱室进行谐响应分析。研究结果表明,舱室的模态仿真结果和试验测试的结果吻合良好,误差均在6%以内,试验验证了模型和计算方法的正确性。舱室的位移幅值在28 Hz时振幅最大,即模态阶数的第2阶为舱室易发生共振时的频率,从而为舱室的设计和优化提供了有效参考。敷设粘弹性层后舱室振动响应降低了19.6%,验证了该粘弹性阻尼材料能够有效抑制在基础激励下的振动响应。

关键词：舱室半功率带宽法模态试验谐响应分析粘弹性阻尼材料

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悬臂梁式微开关特性分析研究

悬臂梁式微开关特性分析研究

作者：张曰浩烟台大学

学位级别：硕士

静电力是微机电系统(MEMS)中一种重要的驱动方式，现在已经广泛应用于微开关、微钳和微镜等微器件中。尽管已有一些静电驱动的MEMS产品实现了商业化，但是相关设计理论和设计工具尚不能满足工业设计的需求，实际设计中主要的设计方法仍... 详细信息

静电力是微机电系统(MEMS)中一种重要的驱动方式，现在已经广泛应用于微开关、微钳和微镜等微器件中。尽管已有一些静电驱动的MEMS产品实现了商业化，但是相关设计理论和设计工具尚不能满足工业设计的需求，实际设计中主要的设计方法仍然是反复试验，这导致了设计效率低下，制约了产品的研发速度和商业化进展。本文旨在探讨利用ANSYS以直接耦合的方法分析静电驱动悬臂梁式微开关的静态、动态和稳定性特性并根据分析结果验证理论推导的正确性。研究内容包括悬臂梁式微开关承受直流驱动电压的静态分析以及其承受交流驱动电压下的静态和动态分析。 ANSYS分析过程涉及微结构建模、静态分析、模态分析、动态分析及稳定性分析。因系统同时涉及静电力和结构变形，故属于静电-结构耦合的多物理场分析。整个过程需要多次重复分析以采集有效数据，并绘制相关特性曲线。因ANSYS分析结果与实际情况较接近，故可以将分析结果与理论结果进行比较，以验证理论推导的正确与否。同时分析结果可以对悬臂梁式微开关的设计提供一定的参考依据，以缩短产品设计周期，加快其商业推广步伐。

关键词：静电驱动 MEMS 悬臂梁式微开关动态分析

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薄壁圆柱壳的动态优化设计方法

东华大学学报（自然科学版） 2017年第4期43卷 490-495页

作者：王娇于涛张曰浩韩清凯烟台大学机电汽车工程学院山东烟台264005 烟台大学山东省高校先进制造与控制技术重点实验室山东烟台264005 烟台大学工程实训中心山东烟台264005 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116023

为了降低薄壁圆柱壳模态共振条件下的振动幅值与振动应力水平以及提高抗高周疲劳能力,研究薄壁圆柱壳的不同厚度和材料参数对其振动应力的影响,并采用有限元法计算薄壁圆柱壳关键位置节点处的动应力和振动响应.研究结果表明,薄壁圆柱壳... 详细信息

为了降低薄壁圆柱壳模态共振条件下的振动幅值与振动应力水平以及提高抗高周疲劳能力,研究薄壁圆柱壳的不同厚度和材料参数对其振动应力的影响,并采用有限元法计算薄壁圆柱壳关键位置节点处的动应力和振动响应.研究结果表明,薄壁圆柱壳存在最优的厚度值,其厚度增加到一定程度可以有效地降低薄壁圆柱壳的动应力.然而,改变薄壁圆柱壳的材料参数对其振动应力的影响较小.

关键词：薄壁圆柱壳动态优化设计振动应力振动位移

基于单自由度假设的黏弹性阻尼块-叶片的动力学特性分析

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现代制造工程 2017年第5期 115-119页

作者：王娇于涛张曰浩烟台大学机电汽车工程学院烟台264005 山东省高校先进制造与控制技术重点实验室烟台264005 烟台大学工程实训中心烟台264005

采用黏弹性阻尼技术抑制叶片振动,对黏弹性阻尼块-叶片进行动力学特性的理论分析,其中黏弹性阻尼材料采用复模量本构方程,将黏弹性阻尼块-叶片简化成单自由度模型,获得了该结构的固有特性和频域下的谐响应。首先,建立叶根部位施加黏弹... 详细信息

采用黏弹性阻尼技术抑制叶片振动,对黏弹性阻尼块-叶片进行动力学特性的理论分析,其中黏弹性阻尼材料采用复模量本构方程,将黏弹性阻尼块-叶片简化成单自由度模型,获得了该结构的固有特性和频域下的谐响应。首先,建立叶根部位施加黏弹性阻尼块-叶片的动力学模型,其中黏弹性阻尼块以无质量复刚度弹簧形式引入到单自由度模型中。然后,基于单自由度假设,采用复特征值法对方程进行固有频率、损耗因子和共振响应的求解。最后,针对某叶片实测并进行模型简化,在给定叶片前三阶固有频率的条件下进行解析分析,并与实验结果进行对比。结果表明:黏弹性阻尼可以有效地降低叶片的振动,理论解析结果与测试结果趋势一致,验证了所建模型的适用性。

关键词：叶片单自由度模型黏弹性阻尼块减振固有频率共振响应

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黏弹性阻尼材料对整体叶盘固有特性的影响

东华大学学报（自然科学版） 2016年第4期42卷 554-558页

作者：王娇于涛张曰浩烟台大学机电汽车工程学院山东烟台264005 烟台大学山东省高校先进制造与控制技术重点实验室山东烟台264005 烟台大学工程实训中心山东烟台264005

整体叶盘是航空发动机的关键部件,在多场耦合复杂边界条件作用下,容易发生复杂的振动,当叶片发生疲劳破坏时,导致整体叶盘的叶片无法更换.为提高整体叶盘的抗高周疲劳能力,提出在整体叶盘盘缘底部添加黏弹性阻尼材料以实现整体叶盘振动... 详细信息

整体叶盘是航空发动机的关键部件,在多场耦合复杂边界条件作用下,容易发生复杂的振动,当叶片发生疲劳破坏时,导致整体叶盘的叶片无法更换.为提高整体叶盘的抗高周疲劳能力,提出在整体叶盘盘缘底部添加黏弹性阻尼材料以实现整体叶盘振动抑制的方法,采用复常量模型表征添加在整体叶盘盘缘的黏弹性阻尼材料,基于模态应变能法计算整体叶盘复合结构的固有频率和损耗因子,对比涂层厚度对整体叶盘固有特性的影响.结果表明,随着涂层厚度的增加,整体叶盘的低频固有频率增加,高频振动频率降低,损耗因子增大,振型变化较小.

关键词：整体叶盘黏弹性阻尼固有频率振型损耗因子

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粘弹性阻尼材料对叶片固有特性的影响

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2015年第6期 58-59页

作者：张曰浩王娇烟台大学工程实训中心烟台264005 烟台大学机电汽车工程学院烟台264005

利用粘弹性阻尼材料可以改变叶片的固有特性,进而在某种程度上可以改善叶片的抗振动疲劳能力。本文针对具有频率依赖性的粘弹性材料,采用有限元软件ANSYS应用模态应变能法对带有粘弹性材料的叶片进行模态分析,对比涂层厚度对叶片固有特... 详细信息

利用粘弹性阻尼材料可以改变叶片的固有特性,进而在某种程度上可以改善叶片的抗振动疲劳能力。本文针对具有频率依赖性的粘弹性材料,采用有限元软件ANSYS应用模态应变能法对带有粘弹性材料的叶片进行模态分析,对比涂层厚度对叶片固有特性的影响。结果表明,粘弹性涂层的厚度对叶片固有特性的影响较小。

关键词：固有频率

基于复模量本构关系的粘弹性阻尼块-叶片的动力学特性分析

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基于复模量本构关系的粘弹性阻尼块-叶片的动力学特性分析

基于ANSYS的受变化静电力微结构的动态特性分析

第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动...

作者：王娇于涛张曰浩韩清凯烟台大学机电汽车工程学院山东省高校先进制造与控制技术重点实验室大连理工大学机械学院烟台大学工程实训中心

采用粘弹性阻尼技术进行叶片减振的粘弹性阻尼块-叶片的动力学特性的理论分析,其中粘弹性阻尼材料采用复模量本构方程,将叶片简化为悬臂梁,获得了该阻尼-叶片的固有特性和频域下的谐响应。首先,建立叶根部位施加粘弹性阻尼块的叶片的动... 详细信息

采用粘弹性阻尼技术进行叶片减振的粘弹性阻尼块-叶片的动力学特性的理论分析,其中粘弹性阻尼材料采用复模量本构方程,将叶片简化为悬臂梁,获得了该阻尼-叶片的固有特性和频域下的谐响应。首先,建立叶根部位施加粘弹性阻尼块的叶片的动力学模型,其中粘弹性阻尼材料的本构方程为两参数复模量模型,方程的建立采用了牛顿力学原理。然后,基于悬臂梁振型假设,采用Galerkin法对运动方程进行处理,得到n阶模态截断时的系统离散微动运动方程;给出了采用复特征值法对上述系统方程进行固有频率、损耗因子、谐响应的求解方法。最后,针对某叶片实测并进行模型简化,在给定叶片前3阶固有频率的条件下进行解析分析,获得粘弹性阻尼材料参数、旋转角速度等对粘弹性阻尼块-叶片的动力学特性的影响规律。结果表明:粘弹性阻尼可以有效地降低叶片的振动,理论解析结果与测试结果趋势一致,验证了所建模型的适用性。

关键词：叶片粘弹性阻尼块减振固有频率共振响应

来源： cnki会议评论

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机电信息 2013年第3期 106-107页

作者：张曰浩吴永根胡毓忠烟台大学机电工程学院山东烟台264005 烟台大学工程实训中心山东烟台264005 国立宜兰大学机械与机电工程学系

介绍了利用ANSYS对受静电力之微小金属梁进行动态分析以了解其动态特性。金属梁所受到的变化静电力是由对分布于其下方的几个电极依次施加交流电压而感应产生的。对整个系统进行静电结构耦合分析,由分析结果可知金属梁变形的幅度和频率... 详细信息

介绍了利用ANSYS对受静电力之微小金属梁进行动态分析以了解其动态特性。金属梁所受到的变化静电力是由对分布于其下方的几个电极依次施加交流电压而感应产生的。对整个系统进行静电结构耦合分析,由分析结果可知金属梁变形的幅度和频率与交流电频率ω和施加交流电频率Ω有密切关系,具有一定的指导意义。

关键词：静电结构耦合 ANSYS MEMS

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工程训练中激光加工实训教学模式探索

新课程研究 2021年第14期 13-14页

作者：张曰浩钟全雄王象磊烟台大学工程实训中心烟台大学工程实训中心工程训练部

激光加工作为工程训练中一个相对较新的训练项目,受到了实训学生的欢迎和喜爱,但要利用学生对该实训项目的兴趣,最大限度地提高学生的动手能力和创新思维,还需要指导教师不断优化和改进教学模式,针对不同类别学生采用不同的实训教学设计... 详细信息

激光加工作为工程训练中一个相对较新的训练项目,受到了实训学生的欢迎和喜爱,但要利用学生对该实训项目的兴趣,最大限度地提高学生的动手能力和创新思维,还需要指导教师不断优化和改进教学模式,针对不同类别学生采用不同的实训教学设计,让绝大多数学生都能认识和了解设备、自主设计和动手操作设备,提高动手实践能力和创新精神,让学有余力的学生有机会进行更深入的学习,并尝试自主设计产品和加工,从而更大限度地提高他们的实践能力、创新精神、创造能力以及团队合作精神。

关键词：工程实训激光加工教学模式