无网格法是基于移动最小二乘理论构造场函数,构造场函数中权函数和基底函数对无网格法的计算精度有很大影响.为了比较基底函数对无网格法计算精度的影响,本文利用Schmidt正交化方法构造出正交多项式基底函数.运用该正交多项式基和幂函数多项式基,选取了样条型权函数分别构造位移场函数,对弹性结构动力学基本方程进行无网格化离散,得到梁结构无网格动力学方程.采用罚函数方法满足本征边界条件,求解并得到了梁结构固有频率和模态的两种无网格解,与解析解进行了比较和精度分析,并结合均匀悬臂梁结构验证了得出的结论.

针对固定端部竖直方向为弹性约束的悬臂梁结构进行了模态分析.用欧拉-伯努利梁模型,推导出前3阶固有频率方程和振型函数.针对不同刚度,采用数值方法求解固有频率方程,得到固有频率随约束刚度变化的关系曲线.运用最小二乘法对该曲线进行函数拟合.以不同尺度梁为例,通过有限元方法对该拟合函数的正确性进行了验证,其误差小于2%.应用该函数,通过固有频率对端部刚度进行识别,其误差小于6%.

作为一种新型换热元件,弹性管束结构与管内流体构成了一个典型的流固耦合系统.考虑流体的可压缩性,用有限元法的位移-压力格式对管束-流体耦合系统进行离散,建立了系统的振动控制方程.在此基础上分别对管束结构、管内流体和管束-流体耦合系统进行了模态计算.结果表明：由于流体与结构的相互作用,不但弹性管束结构和流体本身的固有频率和振型发生改变,而且一个子系统的振动还会迫使另一子系统产生新的振动模式.不同密度的流体对结构频率改变的影响程度不同.因此,在研究管内充液弹性管束的动态响应时必须考虑流体与管束结构的相互作用影响.

本文建立了压电传感器的数学模型,以D优化设计准则探讨了柔性板振动控制中压电元件的优化布置问题.通过构造差分格式,给出柔性板振动时其表面应变的数值解表达式.用有限元分析软件提取出柔性板自由振动时的低阶模态,利用其低阶主振型分析了柔性板在不同振动响应时其传感器的优化布置问题.

环形管是环形科里奥利质量流量计的关键部件之一,通过合理地选取环形管的结构形状和尺寸,可以使激振模态的固有频率与科里奥利力模态的固有频率很接近或相等,从而达到提高质量流量计的信噪比和灵敏度的目的.为此本文针对环形科里奥利质量流量计给出了其工作原理和用有限元方法对其结构进行数值仿真的结果,同时还指出了在相同的几何尺寸、材料和环境条件下,环形管质量流量计比U形管质量流量计具有更高的灵敏度.

以径向柱塞泵的轴系结构为研究对象,从理论和仿真等方面入手,对其腔体进行力学特性分析。在35 MPa的额定工况下,首先对配流轴进行受力分析,用Solid Works进行建模,并做一定的简化处理,再用ANSYS对轴系部分进行强度和刚度的校核。结果表明,在安全系数n=3的情况下配流轴和转子的强度和刚度均满足设计要求。并对轴系部分进行了模态分析,得出了前6阶模态的固有频率、振型和最大振幅。为设计人员提供了设计思路。

某款车型在开发过程中出现怠速车身抖动问题,抖动较为严重,主观感觉明显。通过对悬置系统隔振率、空调压缩机振动、风扇振动、排气振动、转向系统模态、整车车身模态等可能引起车身抖动原因的分析、排查,最后确定怠速车身抖动为悬置隔振性能差、整车车身模态和发动机二阶激励耦合引起。通过对悬置系统的隔振性能进行优化,以及调整空调开工况发动机怠速转速,解决了车身抖动问题。

针对偏心配重在空调器生产装配过程中发生位置和偏心方向偏差的问题,通过有限元软件建立虚拟样机模型仿真分析了该误差对管路系统模态分布的影响,总结了配重偏差对管路系统模态分布影响的规律,为空调器产品关于配重的工艺标准制定奠定了理论基础。

对减速机的高速曲轴进行了有限元模态分析,曲轴的固有频率数据随着轴承刚度的增大而增大。分析结果为曲轴的模态优化和轴承选型提供了设计依据。

介绍了无心磨床MK1080砂轮主轴的结构,对砂轮主轴简化后,通过ANSYS workbench12.0对其进行强度、刚度、模态分析,验证了MK1080砂轮主轴设计的合理性,找出了该砂轮主轴的薄弱环节并修改其结构,使其在刚度指标上达到最优。