目的通过对柴油机湿式气缸套振动特性的计算分析,研究气缸套失效的主要原因,以提高柴油机结构的可靠性。方法基于16V280ZJ型柴油机气缸套的结构参数,采用有限元法建立气缸套有限元分析模型,对其进行模态分析,包括自由模态以及约束模态,分析气缸套的固有振动特性。然后基于16V280ZJ型柴油机的性能参数,计算气体力与惯性力,从而计算得到气缸套承受的交变侧压力。通过时-频转化将交变侧压力谱转化为频域谱,以分析气缸套承受的激励特性。结果气缸套的模态振型主要为径向弯曲振动,说明径向刚度小于轴向刚度。气缸套承受的交变侧压力的频率低于气缸套的固有频率。结论柴油机湿式气缸套受活塞侧向激振力不会发生共振,缸套的径向刚度较小,导致激振力传递给冷却水后缸套会发生穴蚀。

微机械陀螺依靠振动模态频率来测量旋转角速度,通常微机械结构的振动模态相当复杂.虽然已有很多文章研究了如何调节驱动模态和敏感模态以获得最大的敏感度,却很少有人分析微机械陀螺的振动模态.振动模态与陀螺结构的设计参数有极大的关系,这些参数包括陀螺检测质量的尺寸、支撑系统的类型和尺寸,以及用以制造陀螺主体的多晶硅的残余应力.研究了一个静电驱动、电容检测、敏感垂直轴角速度的陀螺(也称平面陀螺).同时,用有限元法分析法对微机械陀螺的结构进行了分析.

介绍了一种新型二维压电光学扫描器的制备和工作原理,并利用有限元模型对二维压电光学扫描器作了振动模态的分析,最后采用激光多普勒干涉仪测量了二维压电光学扫描器的扫描频率和振动特性。实验表明,二维压电光学扫描器仅用2个双压电晶片驱动反射镜实现二维图像扫描,其器件加工简单,结构设计合理,同时适用于驱动器领域,实现二维驱动。

为分析裂纹对曲轴振动特性的影响,根据曲轴常见裂纹的特点,提出计算含有横向裂纹的矩形截面空间梁单元刚度矩阵的新方法.该方法首先被应用于分析含裂纹悬臂梁的振动模态,经验证后再用来模拟内拐角处出现裂纹的曲柄臂.在此基础上,针对一根含裂纹的直列式四缸发动机曲轴建立有限元模型,对其振动特性和动态响应特性进行模拟分析,为实现利用振动分析技术检测曲轴裂纹奠定基础.

为研究绕线机主轴箱的振动特性，采用基于有限元方法的COSMOS软件对绕线机的主轴箱进行了模态分析，模拟了主轴箱前10阶固有频率和对应的振动模态。模拟结果发现，第1阶固有频率偏低，为1323Hz，模型不同部位的变形比例达1.31％：此固有频率极大地限制了绕线机工作转速的提升。另外，采用基于有限元方法的COSMOS软件是分析绕线机振动特性的可行方法。

空间薄膜反射镜是一种空间应用新技术。聚酰亚胺圆薄膜的模态分析能够给薄膜反射镜夹持结构的设计和动态特性分析提供重要依据。通过对薄膜振动贝塞尔方程的求解,得到了300mm聚酰亚胺圆薄膜的前四阶振动频率,并利用ANSYS有限元仿真软件进行了模拟验证,求得了前四阶振型和相应振动频率。薄膜反射镜的固有频率很低,一阶固有频率为9.3Hz左右。这对于反射镜夹持结构和整个光学系统设计,以及载荷的施加、面形调整等提出了特定要求,以避免发生共振影响工作。

飞机液压系统采用变量柱塞泵脉动式流量输出产生的压力脉动会使管路产生较高的振动应力,造成导管容易产生疲劳裂纹,从而严重影响飞机的飞行安全。在飞机管路维修中,需要在发动机开车状态对液压管路进行振动应力测试分析。在液压管路振动应力超出技术要求时,可利用有限元分析软件对液压导管振动模态进行分析,综合研究实测导管应力与导管振动模态,以分析导管应力与导管振动的关联,进而提出降低液压导管振动应力的措施。

为了研究爆炸容器的抗爆机理与特性,在圆柱形爆炸容器内进行爆炸冲击实验,测试了爆炸容器内壁面反射超压和外壳动态应变。实验发现,圆柱形爆炸容器的爆心环面外壳不存在应变增长现象,其他测点位置出现了明显的应变增长,应变增长系数可以达到2. 45.根据薄壳理论对圆柱壳进行振动模态研究,分析了圆柱形爆炸容器出现应变增长的原因,结果表明焊缝等结构的存在激励了与容器呼吸振动相近频率的振动,导致应变增长。

对1-1-3型压电复合材料进行了振动形态的分析。1-1-3型压电复合材料选用PZT-5H、硅橡胶和环氧树脂制备而成。从制备的两组样品的实验证明该复合元件相比传统的1-3型压电复合材料具有较高的机电耦合系数和较低的声阻抗。通过PSV-400型激光测振仪测量其振动形态,发现其中压电陶瓷柱的振动为主动振动,模态为电场平行于长度方向的纵向伸缩模态。该结构的复合元件充分发挥了压电柱本身的压电性能,进而提高了整个元件的压电性能,使得该复合元件更适合应用于水声换能器。

采用CFD模拟方法对空调室外机风道系统进行了模拟计算。根据计算结果分析了室外机风道系统的流场，比较了不同声源下的噪声频谱，从而得出不同声源对噪声的影响。同时，对中隔板的孔和缝隙上的噪声进行了分析，提出了降低噪声的方法。将整个室外机的噪声频谱与室外机振动模态频率进行比较，找出共振区域，为室外机噪声的降低提供了参考。