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采用向量式有限元的拉索参数振动模拟

振动工程学报 2023年第1期36卷 188-195页

作者：段元锋黄嘉思邓南王素梅应祖光何闻浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心(香港分中心) 中国香港999077 浙江大学航空航天学院力学系浙江杭州310027 浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027

拉索的参数振动主要是由连接拉索端部的结构振动引起的,当端部振动频率与拉索的自振频率满足一定倍数关系时,拉索端部激励容易激发较大拉索参数振动。由于参数振动存在复杂的非线性振动特征,传统的解析方法难以应用于实际工程。本文发... 详细信息

拉索的参数振动主要是由连接拉索端部的结构振动引起的,当端部振动频率与拉索的自振频率满足一定倍数关系时,拉索端部激励容易激发较大拉索参数振动。由于参数振动存在复杂的非线性振动特征,传统的解析方法难以应用于实际工程。本文发展了模拟拉索参数振动的向量式有限元方法,对斜拉索在动边界条件下的振动进行分析,对比控制方程的数值解以验证结果的准确性。并基于向量式有限元模型对端部支座轴向运动激励下产生的主共振区和主参数共振区特性进行讨论,分别研究了拉索倾角、阻尼比以及风荷载协同作用对参数振动的影响。研究结果表明向量式有限元可以有效模拟复杂工况下的拉索参数振动,有利于实际工程应用。

关键词：斜拉索参数振动振动模拟向量式有限元数值解

并联式紧凑型多自由度振动模拟测试台设计与实现

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并联式紧凑型多自由度振动模拟测试台设计与实现

作者：王聪华中科技大学

学位级别：硕士

消费类信息家电产品的防抖性能是现代信息家电产品的重要指标之一。它的检测是将产品固定于一个小型振动模拟测试台上,利用振动模拟测试台模拟用户使用产品时的各种抖动,检测产品内置防抖系统的运行功能和性能。高精高效的在线检测装置... 详细信息

消费类信息家电产品的防抖性能是现代信息家电产品的重要指标之一。它的检测是将产品固定于一个小型振动模拟测试台上,利用振动模拟测试台模拟用户使用产品时的各种抖动,检测产品内置防抖系统的运行功能和性能。高精高效的在线检测装置成为高端智能信息家电产品制造品质的重要保障,这对振动模拟测试台的自由度数和运动范围、模拟的精度和效率、台体的尺寸等都提出了严格的要求。本文针对消费类信息家电产品防抖防震检测需求,开展紧凑型、可灵活配置的多自由度振动模拟测试台设计方法研究,主要工作如下:提出了一种六根伸缩杆并联、各杆由音圈电机驱动的紧凑型六自由度并联振动模拟测试台实现方案,综合考虑出力、行程及尺寸限制,通过动力学建模和仿真,优化了振动模拟测试台关键构型参数。考虑振动模拟测试台运动干涉和系统刚度,完成了振动模拟测试台音圈电机、铰接关节、夹持机构的分析与结构详细设计。建立了振动模拟测试台的运动学模型,推导了各杆件的逆运动学计算公式,构建了测试台反馈测量与闭环控制系统,研制了紧凑型六自由度振动模拟测试台样机。设计并搭建了振动模拟台性能测试系统,以某品牌手机防抖检测为应用实例进行振动模拟测试,结果表明:振动频率误差为0.365%,幅值误差为0.6%,回转轴线方位角误差为0.82°、偏移误差为0.92mm,验证了振动模拟测试台的有效性。本文设计的紧凑型多自由度振动模拟测试台构型紧凑、振动模拟参数可自由配置,为消费类信息家电产品防抖性能检测提供了新的解决方案。

关键词：振动台多自由度结构设计振动模拟

基于ANSYS的架空输电线路铁塔结构振动模拟

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电工技术 2023年第1期 65-67页

作者：李鑫中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司吉林长春130021

架空输电线路铁塔结构的稳定性对维持安全稳定供电具有非常关键的作用,因现场测量难度较大,故多对其振动情况进行模拟。由于传统模拟方法考虑因素不全面,导致结果不佳,难以提供有效的参考信息,因此提出基于ANSYS的架空输电线路铁塔结构... 详细信息

架空输电线路铁塔结构的稳定性对维持安全稳定供电具有非常关键的作用,因现场测量难度较大,故多对其振动情况进行模拟。由于传统模拟方法考虑因素不全面,导致结果不佳,难以提供有效的参考信息,因此提出基于ANSYS的架空输电线路铁塔结构振动模拟。模拟架空输电线路铁塔结构,计算其结构荷载可靠度,基于ANSYS构建三维模拟风场,模拟现实环境条件。模拟结果表明,门型及八字型结构振动幅度较稳定,八字型结构在强风条件下的振动幅度更小。

关键词： ANSYS 架空输电线路铁塔结构振动模拟

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六自由度微振动模拟平台动力学分析

航天器工程 2016年第2期25卷 19-24页

作者：张朴真杨建中从强张晓东北京空间飞行器总体设计部北京100094 南京航空航天大学宇航学院南京210016

针对航天器的控制力矩陀螺微振动试验对通用微振动振源的需求,在分析微振动形式的基础上,提出了6-PUS并联机构的六自由度微振动模拟平台来模拟微振动试验的新思路。基于Newton-Euler法,给出了6-PUS并联平台动力学特性的分析方法,并建立... 详细信息

针对航天器的控制力矩陀螺微振动试验对通用微振动振源的需求,在分析微振动形式的基础上,提出了6-PUS并联机构的六自由度微振动模拟平台来模拟微振动试验的新思路。基于Newton-Euler法,给出了6-PUS并联平台动力学特性的分析方法,并建立了定平台输出力/力矩与支链驱动力之间的动力学模型。使用MATLAB软件对模型进行了仿真计算,并与理论计算值进行了比较分析,验证了动力学模型的正确性,可以为同类微振动模拟平台动力学与控制研究提供参考。

关键词：航天器动力学并联机构微振动振动模拟

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低压脉冲射流的调制机理及调制器振动模拟

石油大学学报（自然科学版） 2003年第3期27卷 40-42页

作者：杨永印吴志坚沈忠厚王瑞和石油大学石油工程学院山东东营257061 石油大学机电工程学院山东东营257061

介绍和分析了钻井液主流阻断式调制射流产生低压脉冲的机理和可行性。初步设计出全尺寸低压脉冲调制器 ,利用MATLAB环境下的Simulink系统建立了调制器液压振动力学运动的计算机仿真模型。对调制器的液压控制过程及阀系运动进行了初步模... 详细信息

介绍和分析了钻井液主流阻断式调制射流产生低压脉冲的机理和可行性。初步设计出全尺寸低压脉冲调制器 ,利用MATLAB环境下的Simulink系统建立了调制器液压振动力学运动的计算机仿真模型。对调制器的液压控制过程及阀系运动进行了初步模拟 ,显示出调制器主阀和控制阀协调振动工作的可行性。仿真计算结果表明 ,调制器振动的频率、主阀启闭时间以及在下止点关闭主流的时间等重要工作性能指标基本符合射流低压脉冲的要求 ,这说明调制器的结构参数基本合理。调制器的实际工作性能。

关键词：低压脉冲射流调制机理调制器振动模拟钻井液石油钻井

基于轻型楼板振动模拟的层叠式健身馆设计研究

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基于轻型楼板振动模拟的层叠式健身馆设计研究

作者：赖纯翠哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

人民生活水平的改善、经济能力的增强以及全民健身的号召深入人心，使得各大中小城市大量兴建各种体育健身馆，但城市中心繁荣地区受地段的限制，要求节约土地、提高建筑容积率。因而多层体育健身馆往往采用层叠式设计。同时随着预应力... 详细信息

人民生活水平的改善、经济能力的增强以及全民健身的号召深入人心，使得各大中小城市大量兴建各种体育健身馆，但城市中心繁荣地区受地段的限制，要求节约土地、提高建筑容积率。因而多层体育健身馆往往采用层叠式设计。同时随着预应力混凝土结构、钢结构、组合结构等结构轻型化趋势的延伸，导致层叠式体育健身馆产生了振动问题：如在大跨度健身场地空间中健身者的跑动、跳跃、起立或其他有节奏的行为给楼板结构带来的振动响应问题。体育健身馆的大跨度空间场地有着运动场地的特殊性，如：跨度大、人的行为具有随机性等，同时由于场地内球类场地等受到体育工艺的严格要求，场地内健身人群有着对振动舒适环境的要求，其他相对静态的功能空间对楼板结构有着严格于健身场地内要求。所以在设计中需将多方面因素综合考虑。以楼板结构的振动响应结果为对比值，寻求优化体育健身馆空间设计、功能组合、结构选型等问题。本文按照提出问题、分析问题、解决问题三个步骤逐步深入展开。首先，从体育健身馆中与楼板结构响应相关的角度提出大跨度空间场地规模、大跨度空间的叠加方式、大跨度空间的平面布置方式、大跨度空间场地内具体球类场地的布置划分四个影响作用较为明显的建筑要素，并根据理论研究及实际工程中的使用情况将四种因素进一步细分为不同的类型;其次，选择ANSYS软件作为载体选定单元、材料，划分网格从而建立每种实验对象的有限元模型，设定每个实验对象受到的具体荷载大小以及荷载加载点，对每种类型进行模态分析以及瞬态动力学分析求解，得出每种类型的结构振型图和加速度峰值分布云图。接着，对于每个建筑影响因素，对其所包含的每个子类型的实验结果进行对比分析，根据具体加速度限值要求进行比对，得出最优解。最后，将抽象的实验图像和数据进行归纳总结，同时与具体的建筑设计手段相结合，提出ANSYS模拟实验的研究成果转化为建筑设计手法的应用方法。由于在建筑设计中不能仅仅关注一方面，得出的结果还应该与其他多种建筑影响因素相结合，从而从整体的角度考虑优化层叠式体育健身馆的设计。

关键词：轻型楼板振动模拟健身馆层叠式设计

基于振动模拟试验的连鋳结晶器渣道润滑机理研究

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基于振动模拟试验的连鋳结晶器渣道润滑机理研究

作者：杨杰东北大学

学位级别：硕士

连铸过程中,保护渣在高温钢液作用下熔融形成渣池,并伴随振动持续进入结晶器和铸坯凝壳之间的缝隙形成渣膜,起到润滑和传热等作用,决定着结晶器运行状态,进而影响铸坯的表面质量和连铸机的生产能力。本课题依据经典流体润滑理论,以连铸... 详细信息

连铸过程中,保护渣在高温钢液作用下熔融形成渣池,并伴随振动持续进入结晶器和铸坯凝壳之间的缝隙形成渣膜,起到润滑和传热等作用,决定着结晶器运行状态,进而影响铸坯的表面质量和连铸机的生产能力。本课题依据经典流体润滑理论,以连铸结晶器振动工艺过程模拟检测试验为基础,结合保护渣物化性能和数值模拟计算结果,全面分析连铸结晶器内渣道润滑机制,阐明连铸坯表面质量缺陷成因。本文主要结论如下：(1)开发一种新的连铸结晶器振动工艺过程模拟检测试验装置,通过试验确定渣道形状为气隙宽度沿拉坯方向逐渐增大,振动钢板往复运动产生的携带作用是改变渣道内混合油流量并引起压力变化的决定性因素,渣道压力变化和摩擦力变化与振动波形一致,在时间上存在滞后现象,混合油黏度和振动频率对滞后时间影响十分显著。渣道宽度是影响混合油消耗首要因素,结晶器振动携带作用次之。(2)根据黏弹性流体动压润滑理论和熔渣膜物化特性,建立连铸结晶器渣道动压润滑模型,确定保护渣黏温系数n和黏压系数m分别取值为1.25和2.2×10-6m2.N-1。在温度和压力共同影响下,渣道内熔渣黏度在上部渣道末端达到最大,此时较入口处约增加45%,其中温度影响尤为显著。渣道压力和摩擦力分别随保护渣黏温系数和黏压系数增加而增大。(3)结晶器内弯月面末端为铸坯表面振痕和裂纹等缺陷主要生成区域,振痕和表面裂纹分别生成于振动负滑脱段和正滑脱段,熔渣消耗于振动周期内正滑脱末期至下一正滑脱初期,其中负滑脱期为主要消耗时段。(4)增大熔渣黏度、拉速和振动频率可减小熔渣消耗量,增大液体摩擦力;提高非正弦振动因子使熔渣消耗量增加,降低液体摩擦力;随振幅增大,熔渣消耗量和液体摩擦力略微增大。

关键词：连铸结晶器渣道保护渣润滑振动模拟

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振动模拟技术在二轮摩托车设计上的应用

摩托车技术 1989年第2期 7-14页

作者：黄永和

以实例叙述采用有限元法(FEM)的部分结构合成法(SSM)的振动模拟技术在摩托车设计阶段的应用及通过试验验证了采用此法的精确性、实用性。

关键词：设计摩托车振动模拟两轮

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振动模拟分析在汽车零部件开发中的应用

机电工程技术 2011年第8期40卷 22-24,201页

作者：刘春生东风南方实业集团有限公司广东深圳518030

根据产品设计振动实验流程和判定标准,利用计算机软件对日产D53A汽车DVD盒支架振动模拟分析,并根据模拟分析结果对产品形状进行优化设计并确定了设计方案。一方面使产品功能得到了最大限度的满足,另一方面又降低了产品试验成本,缩短了... 详细信息

根据产品设计振动实验流程和判定标准,利用计算机软件对日产D53A汽车DVD盒支架振动模拟分析,并根据模拟分析结果对产品形状进行优化设计并确定了设计方案。一方面使产品功能得到了最大限度的满足,另一方面又降低了产品试验成本,缩短了产品开发周期,避免了因支架强度造成的车辆召回以及因设计变更造成的成本损失。

关键词：振动模拟设计优化汽车零部件开发