ANSYS在模态分析中的应用 被引量：50

1

作者 袁安富 陈俊 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第8期79-82,共4页

共振是机械结构不可避免的问题之一,利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析,将有效预估结构的振动特性及结构的优化设计。文章以主轴箱为例,运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型,在0～200Hz频率范围内,分析了该主轴... 共振是机械结构不可避免的问题之一,利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析,将有效预估结构的振动特性及结构的优化设计。文章以主轴箱为例,运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型,在0～200Hz频率范围内,分析了该主轴箱的前十阶振型,结果表明:该主轴箱的主振频率处于62Hz,为主轴箱的整体设计及其制造提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 ANSYS 模态分析 固有频率 振型

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ANSYS在数控机床模态分析中的应用 被引量：27

2

作者 杨明亚 杨涛 +2 位作者 汤本金 周永良 阴红 《中国制造业信息化（学术版）》 2006年第9期40-43,共4页

建立了主轴的三维有限元模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,了解主轴部件的各阶振动模态的特点,对于研究主轴部件的动态特性是十分必要的,有利于机床主轴系统的整体设计及... 建立了主轴的三维有限元模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,了解主轴部件的各阶振动模态的特点,对于研究主轴部件的动态特性是十分必要的,有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。 展开更多

关键词 模态分析 固有频率 振型 ANSYS

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基于全参数化模型的白车身多学科设计优化 被引量：27

3

作者 史国宏 陈勇 +2 位作者 姜欣 江峰 杨雨泽 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期928-931,946,共5页

在某车型前期开发中,引入"分析驱动设计"的理念,建立了隐式全参数化白车身模型,并根据整车的空间布置,设定了车身架构关键参数的有效变化范围;通过试验设计建立近似模型,分析了白车身架构关键参数对刚度、模态和被动安全性的... 在某车型前期开发中,引入"分析驱动设计"的理念,建立了隐式全参数化白车身模型,并根据整车的空间布置,设定了车身架构关键参数的有效变化范围;通过试验设计建立近似模型,分析了白车身架构关键参数对刚度、模态和被动安全性的影响;最后进行整车优化,获得了满足刚度、模态和被动安全性能等多学科性能要求的前期白车身架构。 展开更多

关键词 白车身 隐式参数化模型 多学科设计优化 刚度 模态 被动安全性

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ANSYS软件在结构模态分析中的应用 被引量：23

4

作者 王宇 刘凯 林永龙 《机电工程技术》 2013年第9期38-40,共3页

作为动力学分析的基础,模态分析可以用来确定机械机构自身的振动特性,简要阐述了模态分析的基本原理以及在AN SYS环境下进行模态分析的步骤,并举出具体算例,对一标准齿轮进行模态分析计算,以此说明在ANSYS软件中进行模态分析的方法,结... 作为动力学分析的基础,模态分析可以用来确定机械机构自身的振动特性,简要阐述了模态分析的基本原理以及在AN SYS环境下进行模态分析的步骤,并举出具体算例,对一标准齿轮进行模态分析计算,以此说明在ANSYS软件中进行模态分析的方法,结果表明对于确定机械结构的振动特性来说此法行之有效,完全能够满足结构设计的要求。 展开更多

关键词 模态分析 ANSYS软件 固有频率 振型

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焊点连接模型对结构刚度的有限元模拟精度的影响分析 被引量：15

5

作者 吕毅宁 吕振华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期171-176,共6页

车身等复杂焊接结构中大量焊点的建模方法对其刚度和固有振动频率(亦即动刚度)的有限元分析精度具有较大影响。基于两个解析分析模型,对不同焊点连接模型及其网格相关性对焊接结构刚度和动态特性有限元模拟精度的影响及其原因进行了分... 车身等复杂焊接结构中大量焊点的建模方法对其刚度和固有振动频率(亦即动刚度)的有限元分析精度具有较大影响。基于两个解析分析模型,对不同焊点连接模型及其网格相关性对焊接结构刚度和动态特性有限元模拟精度的影响及其原因进行了分析。分析表明,采用不同焊点连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度差异,主要是由于焊点所传递的载荷的分布区域大小不同引起的。焊点附近网格单元尺寸变大时,采用直接连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度会相应增加;但是采用RBE3单元连接模型时,也可能会由于受到焊点中心与网格之间的相对位置等因素的影响而出现相反的情况。焊点直径变大时,采用RBE3单元连接模型得到的焊点附近局部结构的模拟刚度也会相应增加,但是通过适当调整被焊接结构的有限元网格划分,可以使得该模拟刚度随焊点直径变化的灵敏度最小。通过对一个双帽形焊接薄壁梁结构的几种不同有限元建模方式及相应的刚度和固有振动频率分析结果讨论,验证了给出的解析分析方法的有效性及结论的正确性。 展开更多

关键词 有限元分析 焊点模型 刚度 振动模态 网格划分 车身结构

原文传递

风电齿轮箱多级行星齿轮耦合传动系统数学建模及振型 被引量：10

6

作者 王均刚 王勇 霍志璞 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期189-196,共8页

以风电增速箱载荷分流式两级行星轮系一级平行轴齿轮动力耦合传动系统为研究对象,计入多级耦合传动系统的轮齿啮合误差、啮合阻尼、啮合刚度、级间耦合刚度、组件的转动惯量等影响因素,采用集中参数法建立了多级耦合传动系统的动力学模... 以风电增速箱载荷分流式两级行星轮系一级平行轴齿轮动力耦合传动系统为研究对象,计入多级耦合传动系统的轮齿啮合误差、啮合阻尼、啮合刚度、级间耦合刚度、组件的转动惯量等影响因素,采用集中参数法建立了多级耦合传动系统的动力学模型。根据风电增速箱三级传动系统的有关参数,进行了系统的固有特性研究,归纳总结了多级传动系统的振动模式。分析表明该系统具有8种典型振动模式,即一二级间耦合振动模式、二三级间耦合振动模式、三级间整体耦合振动模式、第一级行星齿轮重根振动模式、第二级行星齿轮重根振动模式、第一级行星轮系单级振动模式、第二级行星轮系单级振动模式和第三级平行轴齿轮单级振动模式,并且进一步研究了第一级行星架和第二级内齿圈间的耦合刚度对系统固有特性的影响。与单级行星轮系的振动模式相比,多级行星传动系统的振动模式更多样和更复杂。 展开更多

关键词 载荷分流 特征值 数学模型 振动振型 固有特性

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基于Ansys Workbench的CJ190Z4机床主轴实验模型振动力学分析 被引量：7

7

作者 王正浩 张杜娟 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期141-149,共9页

目的研究CJ190Z4机床主轴模型机壳和主轴的动静态特性,得到主轴前6阶固有频率,振型和变形应力等,确定主轴前端及中端位移-频率关系和相位角-频率关系.方法利用Solidworks建立了CJ190Z4机床主轴模型的三维实体模型,将实验模型分为主轴和... 目的研究CJ190Z4机床主轴模型机壳和主轴的动静态特性,得到主轴前6阶固有频率,振型和变形应力等,确定主轴前端及中端位移-频率关系和相位角-频率关系.方法利用Solidworks建立了CJ190Z4机床主轴模型的三维实体模型,将实验模型分为主轴和机壳两个子单元,运用Ansys Workbench有限元分析软件,对CJ190Z4机床主轴系统进行静力和动态分析,在此基础上进行谐响应分析,通过实测得到实验模型的刚体振动模态.结果不同温度下的主轴的固有频率不同,20℃下的前3阶固有频率分别为151.1 Hz,1 152.9 Hz,2 157.3 Hz,机壳单元的固有频率最小为255.15 Hz.主轴的1阶临界转速n=69 066 r/min,远大于主轴的最高工作转速3 000 r/min,主轴能有效地避免共振发生,保证了主轴的加工精度.主轴最大位移量是4.1μm,最大应力是19.5 MPa.固有频率随温度升高而降低.结论提高主轴的刚度和阻尼,可以有效减小振动变形,避免共振现象的发生;提高机壳单元的1阶固有频率或加设阻尼抑制机壳单元1阶共振,应加强机壳单元基础板的抗弯刚度. 展开更多

关键词 机床主轴 实验模型 ANSYS Workbench分析 固有频率 振型

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ANSYS环境中某7m天线的数字化建模及静、动态分析 被引量：5

8

作者 毕明路 《电子机械工程》 2003年第4期1-4,共4页

在ANSYS环境中,首先建立了某7m口径圆抛物面天线的数字化模型;然后在自重和稳态风荷作用下,对天线进行了静力学分析,验证了天线的设计刚度和强度;最后计算了天线的前20阶固有频率和振型,分析了天线的动态特性,为改进和优化设计提供了依据。

关键词 ANSYS 圆抛物面天线 数字化模型 静力学分析 固有频率 振型 动态特性

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井下钻具耦合振动测量模型及实钻数据分析

9

作者 张俊 陈修平 +2 位作者 李亚峰 王冲 薛启龙 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期68-75,共8页

为了监测井下钻柱的实际振动情况,调整钻进参数来控制井下钻柱的振动特性,从而优化钻进,提高钻速。针对如何通过测量的加速度信号对不同振动形式进行解译与表征的井下振动测量关键问题,建立钻柱振动的解析动力学模型,研究了某种特定振... 为了监测井下钻柱的实际振动情况,调整钻进参数来控制井下钻柱的振动特性,从而优化钻进,提高钻速。针对如何通过测量的加速度信号对不同振动形式进行解译与表征的井下振动测量关键问题,建立钻柱振动的解析动力学模型,研究了某种特定振动模式下传感器输出信号的测量,分析了传感器输出信号与钻柱振动模式的关系。通过对模拟信号中振动模式所对应的加速度输出特征进行研究,分析得出实钻数据中所包含的振动信息。为井下振动测量信号的量化分析与运动模式解译提供依据。 展开更多

关键词 振动信号 动力学模型 信号分析 振动模式 耦合振动

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高速电梯系统动态固有特性研究 被引量：4

10

作者 花纯利 秦健聪 +1 位作者 朱真才 高明 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第S1期98-101,共4页

以东南电梯股份有限公司研发的高速曳引电梯系统为研究对象,通过采用Lagrange方程推导出电梯机械系统7自由度动力学微分方程组,根据高速曳引电梯实际运行工况,对时变电梯系统进行模态分析,得到了电梯系统的各阶固有频率和模态振型。对... 以东南电梯股份有限公司研发的高速曳引电梯系统为研究对象,通过采用Lagrange方程推导出电梯机械系统7自由度动力学微分方程组,根据高速曳引电梯实际运行工况,对时变电梯系统进行模态分析,得到了电梯系统的各阶固有频率和模态振型。对模态分析结果进行分析,发现了固有频率和模态振型随运行时间的变化规律,并给出了提高高速曳引电梯系统舒适性和安全性的建议。研究内容对高速电梯系统动态设计、故障诊断和安全经济运行提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 曳引电梯 动力学模型 固有频率 模态振型

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双丝杠驱动直线导轨进给单元轴向刚度与有限元模态分析 被引量：4

11

作者 许向荣 宋现春 +1 位作者 鹿群鹏 姜洪奎 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第9期5-8,共4页

双丝杠驱动直线导轨进给单元具有良好的抗振性、高系统刚度以及快速系统响应性等优点,能够有效地抑制数控机床在高速和高加减速情况下产生的振动,因此其在高速和高精类数控机床中的应用日益广泛。基于动力学相关理论,对双丝杠驱动直线... 双丝杠驱动直线导轨进给单元具有良好的抗振性、高系统刚度以及快速系统响应性等优点,能够有效地抑制数控机床在高速和高加减速情况下产生的振动,因此其在高速和高精类数控机床中的应用日益广泛。基于动力学相关理论,对双丝杠驱动直线导轨进给单元进行了轴向刚度建模,并基于Hertz接触理论推导了各部分的刚度计算公式;以实例计算获得了其各部分刚度的比例关系,找到了影响双丝杠驱动直线导轨进给单元的主要影响因素,获得了螺母位置与进给单元轴向刚度的关系曲线;对采用两端固定支承方式的双丝杠驱动直线导轨进给单元进行了有限元模态分析,得到了螺母处于不同位置处的固有频率和模态振型。结果表明:螺母位置是双丝杠驱动直线导轨进给单元轴向刚度的主要影响因素,当螺母位于丝杠两固定端时的各阶固有频率明显高于螺母位于丝杠中间位置时的各阶固有频率,螺母在中间位置处刚度达到最小,在实际加工过程中要尽量避免在中间位置处进行加工。 展开更多

关键词 双丝杠驱动 进给单元 刚度模型 模态分析 固有频率 振型

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单螺杆压缩机螺杆转子模态与疲劳分析 被引量：3

12

作者 王可 赵斌 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第5期536-539,572,共5页

为了避免螺杆转子在呈周期性变化的动载荷作用下发生强烈共振、过早地出现疲劳破坏,利用有限元技术对单螺杆压缩机的螺杆转子进行模态分析.建立了螺杆齿面方程;利用CAD软件生成螺杆转子三维模型;采用BLOCKLANCZOS方法对螺杆转子进行模... 为了避免螺杆转子在呈周期性变化的动载荷作用下发生强烈共振、过早地出现疲劳破坏,利用有限元技术对单螺杆压缩机的螺杆转子进行模态分析.建立了螺杆齿面方程;利用CAD软件生成螺杆转子三维模型;采用BLOCKLANCZOS方法对螺杆转子进行模态计算,得到其前6阶固有频率及其对应的振型.通过分析得出在工作中载荷的频率应该避开各阶固有频率以避免发生共振的结论,该分析结果为螺杆转子的实际工作提供了依据. 展开更多

关键词 单螺杆压缩机 螺杆转子 齿面方程 模态分析 固有频率 振型 共振 疲劳分析

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风洞模型-支撑系统涡激振动测量与分析 被引量：3

13

作者 朱博 王元兴 余永生 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期59-64,共6页

以0.55m×0.4m低湍流航空声学风洞某模型及其支撑系统为研究对象,采用基于加速度传感器直接测量支撑系统和热线间接测量模型尾流相结合的方法,测量并分析了风洞模型-支撑系统的涡激振动模态,给出了测量方案和数据处理方法。采用基... 以0.55m×0.4m低湍流航空声学风洞某模型及其支撑系统为研究对象,采用基于加速度传感器直接测量支撑系统和热线间接测量模型尾流相结合的方法,测量并分析了风洞模型-支撑系统的涡激振动模态,给出了测量方案和数据处理方法。采用基于加速度传感器的功率谱分析方法,获得了模型-支撑系统的三阶振动频率分别为31.1、120.9和221.4Hz;采用基于加速度传感器的频域滤波和频域积分方法,提高了有效信号的信噪比,获得了模型-支撑系统振动的振型和振动节点位置;采用热线测量模型尾流分离涡脱落频率的方法,获得了模型一阶和二阶振动的尾流涡激频率分别为31.1和124.1Hz,并从测量尾流速度脉动量获得了模型振幅变化和抖振边界信息。实验结果表明,采用热线测量模型尾流从而分析模型振动的方法,有利于小尺度的模型振动测量,而且相对于加速度传感器装于模型表面的直接测量方法而言,对试验模型的绕流流场干扰较小,为测量风洞试验模型的涡激振动模态提供了一种方法。 展开更多

关键词 模型-支撑系统 振动模态 尾流 涡激振动 热线风速仪

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双联3K型行星齿轮系统固有特性分析 被引量：3

14

作者 康霞 殷广强 赵桂平 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第5期45-49,112,共6页

为研究双联3K行星齿轮系统固有特性,根据系统各构件间的相对位移,考虑啮合刚度和支承刚度的影响, 采用集中参数法建立其平移-扭转耦合动力学模型。运用MATLAB中eig函数求解动力学方程,得到系统的固有频率 和振动模式,研究刚度和行星轮... 为研究双联3K行星齿轮系统固有特性,根据系统各构件间的相对位移,考虑啮合刚度和支承刚度的影响, 采用集中参数法建立其平移-扭转耦合动力学模型。运用MATLAB中eig函数求解动力学方程,得到系统的固有频率 和振动模式,研究刚度和行星轮个数对系统固有特性的影响。结果表明:系统具有3种振动模式,中心构件扭转振动模 式、中心构件平移振动模式及行星轮振动模式;3种振动模式下的固有频率个数与行星轮个数无关;2000Hz以内的中 心构件平移振动模式的固有频率受行星轮个数的影响显著;系统低阶固有频率受支承刚度影响大于啮合刚度,且 2000Hz以内的低阶固有频率受第一级齿圈支承刚度影响较大。研究结果为双联3K行星齿轮系统的动态特性优化设 计提供了理论依据。 展开更多

关键词 振动与波 双联3K行星齿轮 动力学模型 固有频率 振动模式

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基于ANSYS的陶瓷电主轴振动模态分析 被引量：2

15

作者 汪维康 彭阳阳 《电子测试》 2013年第4X期136-138,共3页

针对混合陶瓷球轴承电主轴,利用三维造型软件ug画出三维实体模型,并导入有限元ANSYS中,建立了有限元力学模型。通过对陶瓷电主轴的振动模态分析,分别得到了主轴的第1-5阶固有频率和振型,并比较分析主轴在刚性支撑和弹性支撑两种条件下... 针对混合陶瓷球轴承电主轴,利用三维造型软件ug画出三维实体模型,并导入有限元ANSYS中,建立了有限元力学模型。通过对陶瓷电主轴的振动模态分析,分别得到了主轴的第1-5阶固有频率和振型,并比较分析主轴在刚性支撑和弹性支撑两种条件下的运行状况,为进一步研究陶瓷轴承电主轴动力学分析提供了重要依据。 展开更多

关键词 陶瓷轴承电主轴 ANSYS 模态分析 振型

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2K-H型行星齿轮传动的固有特性研究 被引量：2

16

作者 刘爱敏 王含英 《矿山机械》 北大核心 2012年第5期114-118,共5页

以未达到稳定运转的高速重载行星齿轮传动为研究对象,建立了双浮动均载装置的2K-H型行星齿轮传动的动力学模型。模型设定每个构件具有2个平移自由度和一个扭转自由度,通过拉格朗日方程推导系统各构件的运动微分方程,并运用MatLab软件得... 以未达到稳定运转的高速重载行星齿轮传动为研究对象,建立了双浮动均载装置的2K-H型行星齿轮传动的动力学模型。模型设定每个构件具有2个平移自由度和一个扭转自由度,通过拉格朗日方程推导系统各构件的运动微分方程,并运用MatLab软件得出了增速行星齿轮传动的固有频率和相应的振型。结果表明,增速行星齿轮传动有中心构件扭转振动和中心构件平移振动两种模式。因此,该研究可为行星齿轮传动的动态设计提供有益借鉴。 展开更多

关键词 行星齿轮传动 动力学模型 固有频率 振型

原文传递

汽车发动机曲轴自由模态分析 被引量：2

17

作者 孙丽华 《科技通报》 2021年第8期61-65,70,共6页

传统曲轴自由模态分析方法,将倒角、圆角等几何特征考虑在内,曲轴结构特征较为复杂,导致固有频率和振型提取结果的精准度较差。为此提出汽车发动机曲轴自由模态分析方法。采集曲轴弹性模量、尺寸参数、连杆机构数据、强度极限等结构特... 传统曲轴自由模态分析方法,将倒角、圆角等几何特征考虑在内,曲轴结构特征较为复杂,导致固有频率和振型提取结果的精准度较差。为此提出汽车发动机曲轴自由模态分析方法。采集曲轴弹性模量、尺寸参数、连杆机构数据、强度极限等结构特征参数,对曲轴进行三维实体模型,使用ANSYS Workbench进行四面体网格划分,建立有限元模型,通过有限元物理参数、以及物理坐标描述,生成曲轴自由振动方程组,求解后绘制曲轴振型图,进而分析可能产生共振的频率范围和曲轴薄弱环节。选取V8型号康明斯发动机曲轴,与2种传统方法进行对比实验,结果表明,此次设计方法降低了固有频率值相对标准误差,提高了各阶数下曲轴最大变形量,分别保证了固有频率和振型的精准度,同时缩短了自由模态分析时间。 展开更多

关键词 振动频率 三维实体模型 自由模态 曲轴振型 曲轴结构特征

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基于有限元方法对钛板改制全听骨赝复物听骨传音特性的理论分析 被引量：2

18

作者 徐静进 陈力奋 +3 位作者 杨琳 戴培东 张天宇 王正敏 《中国眼耳鼻喉科杂志》 2014年第1期9-14,共6页

目的设计用钛板改制的低成本人工听骨,并对其进行传音特性的有限元分析。方法首先裁剪一条钛板并折叠得到全听骨赝复物(TORP)人工听骨的初步几何形状;在中耳三维有限元模型中置入人工听骨模型替换原听骨链,得到置换听骨后的人中耳模型;... 目的设计用钛板改制的低成本人工听骨,并对其进行传音特性的有限元分析。方法首先裁剪一条钛板并折叠得到全听骨赝复物(TORP)人工听骨的初步几何形状;在中耳三维有限元模型中置入人工听骨模型替换原听骨链,得到置换听骨后的人中耳模型;利用此模型分析重建听骨后的传音效果,再根据响应的特征对人工听骨几何形状做出相应的调整。结果经过数次分析与模型改进,最终得到一个较为合理的简易人工听骨形状;置换该人工听骨后的镫骨足板位移曲线和镫骨足板振动模式与正常中耳模型曲线比较接近。结论利用钛板合理地改制为低成本人工听骨可用于听骨重建手术;有限元模拟分析结果可为设计新型简易的钛板改制人工听骨提供参考依据。 展开更多

关键词 钛板 全听骨赝复物 有限元模型 镫骨足板 振动模式

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基于ANSYS的机库大门钢结构模态分析 被引量：1

19

作者 陈学军 郭继明 《门窗》 2009年第9期49-53,共5页

机库大门在工作时,由于冲击或振动会引起大的动态应力,可能造成大门钢结构的破坏,因此在大门钢结构设计中动力学设计是必不可少的一部分。本文利用大型有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,并对其进行结构模态分析,有效预估结构的振动特... 机库大门在工作时,由于冲击或振动会引起大的动态应力,可能造成大门钢结构的破坏,因此在大门钢结构设计中动力学设计是必不可少的一部分。本文利用大型有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,并对其进行结构模态分析,有效预估结构的振动特性及结构的优化设计,为机库大门钢结构的设计制造提供有力的技术支撑。 展开更多

关键词 机库大门 钢结构 模态分析 固有频率 振型

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表贴式永磁同步电动机的模态分析 被引量：1

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作者 王伟 胡弼 +1 位作者 胡土雄 赖文海 《电机技术》 2018年第5期1-8,12,共9页

采用有限元法对一款表贴式永磁同步电动机(PMSM)进行模态分析,建立电动机各部分结构如定子系统和转子系统的有限元模型。仿真得到各部分结构的径向模态振型及固有频率,分析各结构部件对电机固有频率的影响。并采用锤击法验证了有限元分... 采用有限元法对一款表贴式永磁同步电动机(PMSM)进行模态分析,建立电动机各部分结构如定子系统和转子系统的有限元模型。仿真得到各部分结构的径向模态振型及固有频率,分析各结构部件对电机固有频率的影响。并采用锤击法验证了有限元分析的准确性。试验结果表明,相对误差在5.5%以内,满足实际工程的需要,并为后续调整电机结构及改变固有频率提供了理论依据。 展开更多

关键词 有限元法 模态振型 固有频率 模态分析

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