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不同材料属性发动机连杆谐响应研究

内燃机与配件 2024年第17期 30-32页

作者：柳柏魁漳州职业技术学院智能制造学院

本文以某发动机连杆为研究对象，分别对三种不同材料40Cr、45钢和QT40-10制成的连杆进行有限元模态和谐响应研究，并得出三种不同材料连杆的固有频率、易发生共振破坏的区域以及外部激励应该避开的频率。研究结果表明：QT40-10的固有频... 详细信息

本文以某发动机连杆为研究对象，分别对三种不同材料40Cr、45钢和QT40-10制成的连杆进行有限元模态和谐响应研究，并得出三种不同材料连杆的固有频率、易发生共振破坏的区域以及外部激励应该避开的频率。研究结果表明：QT40-10的固有频率较40Cr和45钢的低，而且采用40Cr中碳合金钢制成的连杆应避免的外部激励频率较高，而且振幅最小。

关键词：发动机连杆模态谐响应固有频率共振

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谐响应下的连续体拓扑优化

中国机械工程 2007年第13期18卷 1556-1559页

作者：龙凯左正兴北京理工大学北京100081

用独立连续映射法建立了以关心自由度振幅平方和为约束、体积最小化为目标的连续体结构拓扑优化模型。采用伴随法求解得到关心自由度振幅平方和指标的敏度分析公式,并应用一阶泰勒展开对该指标进行显式表达。用数字图像过滤技术抑制棋... 详细信息

用独立连续映射法建立了以关心自由度振幅平方和为约束、体积最小化为目标的连续体结构拓扑优化模型。采用伴随法求解得到关心自由度振幅平方和指标的敏度分析公式,并应用一阶泰勒展开对该指标进行显式表达。用数字图像过滤技术抑制棋盘格现象和消除网格依赖性问题。通过数值算例对不同激振频率、不同结构阻尼谐响应下的拓扑优化结果进行分析讨论。结果表明,独立连续映射法在处理谐响应下的拓扑优化问题上具有可行性和有效性。

关键词：拓扑优化连续体结构敏度分析谐响应独立连续映射法

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平板式超声振子振动模态与谐响应有限元分析

压电与声光 2006年第4期28卷 486-488,491页

作者：唐勇军王振龙胡富强赵万生哈尔滨工业大学机电学院黑龙江哈尔滨150001

利用Ansys建立了平板式超声振子的模型,对其进行了模态分析,并通过实验进行了验证。同时对超声振子进行了谐响应分析,得出了超声振子的理论振幅值。利用Ansys动画模拟的功能对超声振子进行了结构优化设计,设计出了合理的超声振子结构。... 详细信息

利用Ansys建立了平板式超声振子的模型,对其进行了模态分析,并通过实验进行了验证。同时对超声振子进行了谐响应分析,得出了超声振子的理论振幅值。利用Ansys动画模拟的功能对超声振子进行了结构优化设计,设计出了合理的超声振子结构。有限元分析结果为超声振子的优化设计提供了理论依据。

关键词：超声振子谐响应优化设计固有频率

基于PANDA平台的多点基础激励谐响应的并行计算

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计算物理 2018年第4期35卷 443-450页

作者：于晨阳范宣华王柯颖肖世富中国工程物理研究院总体工程研究所

基于PANDA自主并行计算平台,采用模态叠加法对多点基础激励作用下的谐响应分析开展算法设计和并行实现研究,构建相应的并行求解模块.结合商业有限元软件对研发模块的正确性进行验证;将该模块应用于某光机装置,实现11.88亿自由度超大规... 详细信息

基于PANDA自主并行计算平台,采用模态叠加法对多点基础激励作用下的谐响应分析开展算法设计和并行实现研究,构建相应的并行求解模块.结合商业有限元软件对研发模块的正确性进行验证;将该模块应用于某光机装置,实现11.88亿自由度超大规模的高效并行求解.结果表明：研发的多点基础激励谐响应分析模块可用于复杂装备的高效精细数值模拟,具备强大的并行计算能力,最大可扩展CPU核数可达数千个,远超现有通用商业有限元软件.

关键词： PANDA平台多点基础激励大规模并行计算谐响应有限元

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空冷风机桥谐响应动力分析与设计

武汉大学学报（工学版） 2010年第S1期43卷 77-80页

作者：任忠运薛飞山西电力勘测设计院山西太原030010

风机桥的设计必须考虑风机的振动影响.首先分析了某工程风机桥的动力特性,得到了风机桥的自振频率,其自振频率都属于高频,而风机的振动频率属于低频,不会引起共振.然后采用振型分解法,计算了风机桥在简谐振动荷载作用下的动力响应,验证... 详细信息

风机桥的设计必须考虑风机的振动影响.首先分析了某工程风机桥的动力特性,得到了风机桥的自振频率,其自振频率都属于高频,而风机的振动频率属于低频,不会引起共振.然后采用振型分解法,计算了风机桥在简谐振动荷载作用下的动力响应,验证了风机桥不会引起共振,并且得出了动力放大系数,将动力荷载转化成静力荷载,对风机桥进行了规范验算,符合规范要求.

关键词：空冷风机桥谐响应动力分析

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单晶压电片模态及谐响应特性分析

计算机仿真 2020年第12期37卷 177-184页

作者：郭鑫源岳建海郑义北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

压电陶瓷自问世以来以其经济实用、结构简单的优点,得到了广泛的应用,现如今,利用压电效应制作而成的传感器被应用于生活的各个场景之中,桥梁隧道中多采用压电元器件为传感器提供电源。通过对单晶压电悬臂梁结构中的各个因素进行控制变... 详细信息

压电陶瓷自问世以来以其经济实用、结构简单的优点,得到了广泛的应用,现如今,利用压电效应制作而成的传感器被应用于生活的各个场景之中,桥梁隧道中多采用压电元器件为传感器提供电源。通过对单晶压电悬臂梁结构中的各个因素进行控制变量的研究,分析了不同的结构设计对压电俘能器件的电压或者相位带来的效益,得出了频率和尺寸之间的联系,对于不同阶次下的模态进行了阐述,同时总结了在实际的应用中,结构设计方面应注意的问题。

关键词：压电陶瓷谐响应模态振型

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基于谐响应工业汽轮机调节级动应力分析研究

汽轮机技术 2023年第1期65卷 15-19页

作者：丁旭东刘象拯杨帅闫志勇杭州汽轮动力集团股份有限公司工业透平研究院杭州310022

数值计算部分进汽、变转速工业汽轮机调节级动应力,讨论转速对其影响。某高温高压工业汽轮机,转速变化范围7200r/min~11000r/min。分析结果表明最低转速的等Q准则涡面积较最高转速增加17%~23%,同时部分进汽产生的低频冲击力也增加7%~16... 详细信息

数值计算部分进汽、变转速工业汽轮机调节级动应力,讨论转速对其影响。某高温高压工业汽轮机,转速变化范围7200r/min~11000r/min。分析结果表明最低转速的等Q准则涡面积较最高转速增加17%~23%,同时部分进汽产生的低频冲击力也增加7%~16%。将瞬态汽流力傅里叶分解为若干简谐激振力之和,然后使用ANSYS计算循环对称盘片结构在这些简谐力下的响应,因各节径振动之间具有正交性,将以上响应叠加就可以得到整个盘片瞬态动应力,这样不仅节约计算资源而且结果更精确。判断哪些转速会产生较大的动应力可以有效减少计算量,一般危险转速为最低转速和可发生节径共振的转速。高频频激振力虽小,若其满足盘片系统共振条件,所产生的破坏要比部分进汽低频激振力大。所分析的调节级最大动应力对应的转速为最低转速7200r/min,其应力变化幅度是最高转速的120%,叶根销孔处动应力最大,也最容易失效,从时间上看,最大动应力出现在叶片从进汽弧段进入堵塞弧段这一时刻,设计工业汽轮机调节时应避免盘片在转速范围发生与喷嘴当量只数相同倍频的共振,同时要注意优化喷嘴弧段分布以减少动应力。

关键词：工业汽轮机调节级动应力谐响应

Timoshenko梁谐响应求解新方法探索

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力学与实践 2008年第2期30卷 58-61页

作者：李忠芳任传波骆英江苏大学理学院江苏镇江212013 山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049

在空间域上采用只与结点有关的无网格方法离散,在时间域上采用精细积分方法求解.无网格离散过程中,利用伽辽金积分等效弱形式代替微分形式的控制方程,并用修正变分原理满足位移边界条件,采用移动最小二乘法求解离散的形函数,把形函数代... 详细信息

在空间域上采用只与结点有关的无网格方法离散,在时间域上采用精细积分方法求解.无网格离散过程中,利用伽辽金积分等效弱形式代替微分形式的控制方程,并用修正变分原理满足位移边界条件,采用移动最小二乘法求解离散的形函数,把形函数代入等效积分弱形式得到离散的二阶方程;精细积分过程中非齐次项采用Romberg积分.同时给出了两种不同边界条件的谐响应求解的两个数值算例,得到了精确的数值结果.

关键词： Timoshenko梁无网格法精细时程积分谐响应

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旋转圆盘行波振动分析及静止态谐响应计算

旋转圆盘行波振动分析及静止态谐响应计算

作者：宋旭圆东北大学

学位级别：硕士

圆盘部件是被广泛应用于航空、航天、造船、土建和机械等工业领域的基本结构单元。随着材料科学的迅速发展,新型材料的应用日益广泛,圆盘类部件的在满足使用强度的要求下厚度逐渐减小,以节省材料减轻重量。转子转盘是圆盘类部件的典型代... 详细信息

圆盘部件是被广泛应用于航空、航天、造船、土建和机械等工业领域的基本结构单元。随着材料科学的迅速发展,新型材料的应用日益广泛,圆盘类部件的在满足使用强度的要求下厚度逐渐减小,以节省材料减轻重量。转子转盘是圆盘类部件的典型代表,现代燃气轮机中带叶转子,由于技术水平的进步,更薄的转盘、更高的转动速度使得转子的横向振动以及几何非线性振动显得更加突出。对于圆盘类部件的研究,一个重要方向就是圆盘的行波振动问题：另一个是振动响应问题。本文针对中心固支旋转圆盘行波振动特性进行研究,给出了旋转圆盘行波振动的解析方法、有限元数值仿真解法以及实验分析方法。针对静止态中心固支圆盘,给出了强迫振动方程,应用Galerkin截断法求解了单点谐波激励、定点响应问题。采用模态实验理论,对本文采用的解析方法、有限元仿真进行对比验证。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面： (1)根据弹性力学外力功及应变能基本理论,建立考虑薄膜应力影响的旋转圆盘动能—势能方程,应用拉格朗日方程建立旋转圆盘横向振动控制方程,利用Galerkin截断法对运动方程离散,求解圆盘固有频率随转动速度的变化规律,绘制Campbell曲线;(2)应用有限元软件ANSYS对旋转圆盘振动特性进行数值仿真。包括：单元类型的选取、材料参数的输入、固有频率、模态振型的求解方法。绘制了旋转圆盘的Campbell曲线,与解析方法进行对比,验证两种方法的吻合度。 (3)对中心固支圆盘进行单点谐响应分析,基于Kirchhoff薄板理论由一点的应力状态推导弹性薄板的动力学方程,通过坐标变化计算出弹性圆板的自由振动方程。应用振型叠加法,将中心固支圆盘的振型函数用悬臂梁模型近似替代,将圆盘振动方程转化为多个单自由度无阻尼系统振动的叠加。采用单点谐响应分析理论,计算了圆盘定点对激励的响应位移,并绘制频谱图： (4)介绍了实验模态的理论基础和实验模态分析的基本过程。对中心固支圆盘,进行静止态实验模态分析与旋转态振动测量。得到了静止态中心固支圆盘固有频率、模态振型及旋转态圆盘振动时域曲线,频响曲线。应用激光测振仪,测量了旋转圆盘的响应,绘制了瀑布图,确定了转动圆盘的固有频率,验证了离心刚化效应的存在。

关键词：旋转圆盘变分 Galerkin截断 Campbell曲线谐响应