以一种新型的电动汽车无动力中断两挡变速箱为研究对象,为了提高其稳定性和经济性,对其壳体进行设计与优化。首先,进行了壳体结构设计并建立其有限元模型。在此基础上,对壳体进行刚度强度计算和更加符合工程实际的约束模态计算,并通过约束模态试验验证了有限元模型的准确性。仿真及试验结果表明,壳体刚度偏低且前两阶固有频率与常用转速下齿轮啮合激励频率非常接近。根据静动态多目标拓扑优化结果指导壳体进行结构改进,改进后的壳体计算结果表明,强度基本不变,轴承孔区域最大位移由0.085 mm减小至0.07 mm,前两阶固有频率分别提高了24.8 Hz和50.2 Hz,降低了发生共振的风险,且质量减少了7.5%。

为了探索嵌入式共固化阻尼复合材料圆板结构的阻尼特性,基于一阶剪切变形理论,计算阻尼复合材料圆板结构的应变能和动能,在四边固支边界条件下,运用Rayleigh-Ritz法建立阻尼圆板结构的理论模型。制作阻尼圆板结构试件并搭建实验平台,通过理论解、数值模拟解以及模态实验解三者对比,证明了理论模型的有效性,同时进一步分析阻尼层参数对结构固有频率和损耗因子的影响。结果表明:当阻尼层比率达到一定值时,损耗因子存在峰值;在半径一定的情况下,取与半径适当比例的阻尼层厚度可以明显增强结构的刚度和阻尼性能;复合材料层与阻尼层厚度比存在结构设计最优值。

将试验和有限元分析相结合是提高复杂结构模态测试结果准确性和可靠性的一种发展趋势,以一个复杂框架为例,介绍了如何利用有限元分析结果进行复杂框架结构模态试验的准备和设计,即在试验前利用有限元结果进行测量点和参考点的优化布置,获得最佳的试验方案,从而达到缩短试验周期、提高试验精度的目的,逐步实现从单一的物理试验向分析与试验综合研究的跨越。

本文利用振动信号实部与虚部之间Ｈｉｌｂｅｒｔ关系的原理，发展了它在模态试验中非线性检测技术，针对工程结构的特性采用了快速算法和修正技术，通过火箭风罩证明了它的实用性。

本文利用有限元建模技术,建立了振动台、试验夹具、系统级产品精细的有限元模型,对各部件模型进行了振动特性计算, 并通过部件模态试验和振动试验结果及总体综合分析相结合的方法对有限元模型进行了多次修正,得到了总体有限元模型.根据此模型进行了产品的振动试验仿真,并用试验结果对仿真结果进行了验证,验证结果表明系统级产品振动试验仿真结果与振动台试验实测数据是具有可比性的,振动响应的均方根值误差基本上小于10%,功率谱曲线趋势近似, 误差在工程允许的范围内.

   　本文介绍了多输入多输出频响函数估计和模态识别试验中的加速度计和测力计通道现场标定方法，并用于自由—自由梁的模态试验的模态广义质量的识别中，检验标定结果的实用性，获得了令人满意的结果。

本文叙述了用模态试验分析法识别惯导测试设备构件动态参数(频率、阻尼、振型)的方法、试验系统及试验结果。

导轨结合面是机床结合面的重要组成部分,机床的整机动态特性分析在很大程度上取决于如何正确处理机床导轨的结合面.文中运用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS Workbench 12建立模型,采用弹簧-阻尼模型简化处理结合面,并对导轨滑块系统进行有限元仿真和模态试验,得到滑块的固有频率和模态振型,对比两种结果是否一致,从而验证了导轨结合面处理模型的正确性,并对导轨滑块结构提出了改进建议.