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深水AUV系统湿模态分析 被引量：2
1
作者 段宝生 《海岸工程》 2016年第4期51-57,共7页
以国家科技重大专项研制的深水AUV系统为研究对象,借助商业软件ANSYS,从一个新的角度——AUV湿模态分析,研究了各种外界激励的频率特性。为避免AUV发生共振,应保证AUV所受到的各种外界激励的频率远低于AUV的第7阶固有频率,基于此,我们对... 以国家科技重大专项研制的深水AUV系统为研究对象,借助商业软件ANSYS,从一个新的角度——AUV湿模态分析,研究了各种外界激励的频率特性。为避免AUV发生共振,应保证AUV所受到的各种外界激励的频率远低于AUV的第7阶固有频率,基于此,我们对AUV航行时的干扰源、AUV搭载的机械结构以及AUV附属结构的对于AUV本体的产生的激励频率进行了计算。计算结果显示,低于AUV本体的固有频率,不会对AUV的稳定性产生影响,实现了AUV本体振动不会影响各传感器的正常工作的设计。 展开更多
关键词 自治水下航行器 湿模态分析 ANSYS 仿真计算
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流固耦合作用下空间导叶式离心泵叶轮湿模态分析 被引量：22
2
作者 刘迎圆 宫建国 +2 位作者 徐颖 戎程锦 王乐勤 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第7期50-56,65,共8页
研究流固耦合作用下流体机械叶轮的湿模态分析,对避免水泵共振和保证水泵的安全运行具有重要意义.本文以某空间导叶式离心泵为研究对象,运用ANSYS Workbench软件,研究了叶轮部件在空气和水环境中的干湿模态特性,分析了流固耦合作用对叶... 研究流固耦合作用下流体机械叶轮的湿模态分析,对避免水泵共振和保证水泵的安全运行具有重要意义.本文以某空间导叶式离心泵为研究对象,运用ANSYS Workbench软件,研究了叶轮部件在空气和水环境中的干湿模态特性,分析了流固耦合作用对叶轮部件固有频率和模态振型的影响.同时,结合流体机械动静干涉的原理,讨论了离心泵叶轮的共振特性与原因.研究表明:在水体附加质量和附加阻尼的作用下,叶轮各个阶次的固有频率大幅降低,模态振型的幅值受到水体的抑制作用有所降低;水环境下叶轮降低的固有频率与激振力频率不再相近,进而抑制了叶轮共振模态的激发;叶轮在不同流体环境下的固有频率与流体声速密切相关,声速越低,固有频率越小. 展开更多
关键词 空间导叶式离心泵 湿模态分析 流固耦合 固有频率 共振
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柔性飞艇主气囊湿模态分析及试验研究 被引量：1
3
作者 刘路 张伟 王鹏飞 《航空工程进展》 CSCD 2022年第4期162-167,共6页
大型柔性飞艇是临近空间“长驻空”重要平台,具有重要的国防及民用价值,是近年来浮空器结构工程领域研究的热点之一。主气囊是柔性飞艇核心结构部件,为了研究大型柔性飞艇主气囊周边流场对其模态性能的影响,将柔性飞艇主气囊内、外气体... 大型柔性飞艇是临近空间“长驻空”重要平台,具有重要的国防及民用价值,是近年来浮空器结构工程领域研究的热点之一。主气囊是柔性飞艇核心结构部件,为了研究大型柔性飞艇主气囊周边流场对其模态性能的影响,将柔性飞艇主气囊内、外气体视为不可压缩流体,将空气随囊体振动的影响作为附加质量添加到囊体结构中,采用基于势流理论的附加质量计算方法完成主气囊在5种不同内压下的干、湿模态分析;通过模态试验测得该主气囊内压在2、4、6、8和10 kPa下的前三阶振型及频率。结果表明:干、湿模态的前3阶频率均随内压的增加而增大;同种内压下,计入囊体周围空气的附加质量后,主气囊的湿模态频率降低。 展开更多
关键词 柔性飞艇 主气囊 附加质量 湿模态分析
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压缩机组储液容器的湿模态分析
4
作者 张秀林 储乐平 +2 位作者 陈达 贾晓晗 黄东明 《压缩机技术》 2022年第6期20-26,共7页
以压缩机组储液容器为研究对象,应用声固耦合原理并结合有限元方法,对不同载液率的立式罐和箱式容器进行了湿模态分析,得到了各种载液率下两种储液容器的固有频率值及相应的振型图。并将结果同干模态仿真结果进行对比分析,得到了储液状... 以压缩机组储液容器为研究对象,应用声固耦合原理并结合有限元方法,对不同载液率的立式罐和箱式容器进行了湿模态分析,得到了各种载液率下两种储液容器的固有频率值及相应的振型图。并将结果同干模态仿真结果进行对比分析,得到了储液状态下液体对容器振动特性的影响,证明了湿模态分析在含液结构振动研究中的重要性,为研究压缩机组储液容器的振动特性、优化结构设计提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 储液容器 声固耦合 湿模态分析 振动特性
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轴力和水压作用下深水输液管道湿模态振动特性分析 被引量：3
5
作者 余建星 李振眠 +4 位作者 余杨 赵明仁 崔宇朋 赵宇 徐立新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期90-96,113,共8页
采用Love-Timoshenko理论和Helmholtz方程建立了轴力和水压作用下原油-管道-海水耦合模型,计算得到了深水输液管道壳振动周向模态的固有频率。通过文献对比,验证了该计算结果的准确性。通过不同工况管道固有频率对比,发现湿模态分析具... 采用Love-Timoshenko理论和Helmholtz方程建立了轴力和水压作用下原油-管道-海水耦合模型,计算得到了深水输液管道壳振动周向模态的固有频率。通过文献对比,验证了该计算结果的准确性。通过不同工况管道固有频率对比,发现湿模态分析具有不可替代性,原油、海水的存在会降低管道壳振动固有频率,但不会影响管道弹性失稳的临界压力,原油恒定流速的影响可以忽略不计。通过耦合模型参数影响分析,发现边界条件和长径比对高周向模态频率影响较小,而对低周向模态频率影响较大,特别是基频。轴向拉力会小幅降低管道固有频率,进而小幅降低管道弹性失稳临界压力。水压会大幅降低管道固有频率,甚至引发结构失稳。因此,在深水输液管道湿模态周向振动特性分析中轴力和水压作用应加以重视。 展开更多
关键词 深水管道 声固耦合 湿模态分析 固有频率 初始应力
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气动激励下裂纹转子叶片动力学特性研究
6
作者 田振 范晨光 +1 位作者 杨宇静 邵博 《机械研究与应用》 2025年第1期29-33,共5页
文章研究了气动激励下含裂纹叶片的动力学特性,并基于单向流固耦合计算方法,对高转速含裂纹叶片所受气动力及气动激励下结构动力学特性进行了研究。首先采用标准k-ε湍流模型对不同旋转速度下的裂纹叶片进行三维非定常流动计算,得到各... 文章研究了气动激励下含裂纹叶片的动力学特性,并基于单向流固耦合计算方法,对高转速含裂纹叶片所受气动力及气动激励下结构动力学特性进行了研究。首先采用标准k-ε湍流模型对不同旋转速度下的裂纹叶片进行三维非定常流动计算,得到各转速下叶片表面所受气动力及含裂纹叶片表面关键点的静压变化。然后使用湿模态分析方法对裂纹叶片进行气动激励下的动力学特性研究。研究结果显示:稳定转速下,叶片迎风面各位置所受的气动力分布表现出越靠近叶片前缘所受的气动力越大,叶片背风面各位置所受气动力越靠近叶片前缘气动力越小,气动力大小与所处位置叶长没有明显关系。不同转速下,监测点气动力达到稳态区间的速度随转速增大而增加。气动激励下,随着转速增大,含裂纹叶片的模态频率增大,同转速下裂纹叶片模态频率低于完整叶片的模态频率。研究结果为转子叶片气动优化设计及损伤检测提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 气动激励 含裂纹叶片 流固耦合 动力学特性 湿模态分析
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双向轴流泵流固耦合动力特性分析 被引量：7
7
作者 吴忠 何勇 +2 位作者 邵勇 孟凡 李彦军 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第5期188-192,共5页
轴流泵作为低扬程泵装置的核心部件广泛应用于沿江沿海地区,其稳定性直接影响到整个泵装置的安全运行。因此,需要对轴流泵进行动力学特性分析保证泵装置的稳定运行。双向轴流泵作为一种新型轴流泵,兼顾排水与灌溉功能,采用双向叶轮。由... 轴流泵作为低扬程泵装置的核心部件广泛应用于沿江沿海地区,其稳定性直接影响到整个泵装置的安全运行。因此,需要对轴流泵进行动力学特性分析保证泵装置的稳定运行。双向轴流泵作为一种新型轴流泵,兼顾排水与灌溉功能,采用双向叶轮。由于结构的特殊性,导致双向轴流泵动力特性有别于一般情况,需要对其进行详细研究。模态分析是一种动力学特性分析的方法,可以有效确定转子的固有频率与振型,防止共振的产生。采用WORKBENCH和APDL命令流耦合的方法对双向轴流泵进行湿模态分析。结果表明:预应力对转子固有频率影响较小;各模态阶数下的湿模态固有频率均低于干模态固有频率;在某些模态阶数下,叶轮叶片数,叶轮轮毂直径与材料属性对转子固有频率有明显影响。研究结果可以为双向轴流泵的结构优化设计与动力学分析提供一定的参考。 展开更多
关键词 双向轴流泵 湿模态分析 固有频率 转子振型
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超声辅助电火花加工装置的研制及其振动特性研究
8
作者 程凯 贾雨超 +2 位作者 沈强强 王玉魁 王振龙 《电加工与模具》 2019年第2期63-67,共5页
针对电火花加工过程中排屑不畅及容易拉弧、短路的问题,提出了基于工具电极振动的超声辅助电火花加工方案。设计了超声辅助电火花加工装置的结构形式,通过APDL建立有限元模型进行模态分析,确定出使用夹心式压电换能器的轴向纵振模态,着... 针对电火花加工过程中排屑不畅及容易拉弧、短路的问题,提出了基于工具电极振动的超声辅助电火花加工方案。设计了超声辅助电火花加工装置的结构形式,通过APDL建立有限元模型进行模态分析,确定出使用夹心式压电换能器的轴向纵振模态,着重探究了干模态和湿模态对谐振频率的影响;随后进行谐响应分析,研究激励电压频率对振幅输出特性的影响规律;最后进行了装置的制造及装配,测试了其阻抗特性及振型,并最终标定出其电压-振幅输出曲线。基于平台开展了电火花试加工实验,验证了超声辅助电火花加工方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 超声辅助电火花加工 干/湿模态分析 谐响应分析 输出特性
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冷却塔水轮机转轮结构优化及模态分析 被引量：5
9
作者 陈小翠 郑源 +1 位作者 陈文杰 李桂林 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期56-62,共7页
于Ansys Workbench平台,考虑不同工况及不同水轮机材料,对某冷却塔水轮机转轮进行流固耦合分析.通过对转轮过流面及叶片的水压力分布计算,将得到的水压力载荷加载到转轮叶片上,进行转轮体结构分析,得出不同工况和材料下转轮的应力分布... 于Ansys Workbench平台,考虑不同工况及不同水轮机材料,对某冷却塔水轮机转轮进行流固耦合分析.通过对转轮过流面及叶片的水压力分布计算,将得到的水压力载荷加载到转轮叶片上,进行转轮体结构分析,得出不同工况和材料下转轮的应力分布及变形情况.对转轮进行干湿模态分析,得到转轮在两种情况下的固有频率和振型,并用试验验证.研究结果表明:各种工况下,转轮的最大静应力和最大位移随流量的增加而增加,均出现在转轮叶片进水边处;材料为ZG_(0)Cr_(13)Ni_(4)CuMo时结构的变形量更小,且质量更轻,更适用于冷却塔水轮机;将转轮的固有频率与各水力激振力频率比较,两者频率值相差较大,发生共振的可能性较小.数值分析结果为冷却塔水轮机强度及振动的校核与预测提供依据,并为转轮结构优化和材料设计提供参考. 展开更多
关键词 冷却塔水轮机 转轮 流固耦合 静应力 强度分析 湿模态分析
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液体绝缘对光纤法布里-珀罗局放超声传感器特性参数影响 被引量：16
10
作者 王学会 张伟超 +2 位作者 赵洪 陈起超 魏宁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期80-88,共9页
非本征光纤法布里-珀罗(F-P)传感器已被用于液-固复合绝缘局部放电检测,但存在液体黏滞阻尼和附加质量影响传感器固有频率和灵敏度的问题。采用有限元方法计算传感膜片在油和空气介质中受迫振动幅频响应,并分析不同温度下传感器幅频特... 非本征光纤法布里-珀罗(F-P)传感器已被用于液-固复合绝缘局部放电检测,但存在液体黏滞阻尼和附加质量影响传感器固有频率和灵敏度的问题。采用有限元方法计算传感膜片在油和空气介质中受迫振动幅频响应,并分析不同温度下传感器幅频特性和灵敏度。提出F-P传感器的液体隔离结构,消除介质对其参数的影响。制备FP传感器并构建实验系统,测试不同温度下两种结构传感器的幅频特性。实验结果表明:液体绝缘油中,F-P传感器因黏滞阻尼和附加质量导致固有频率下降约0.58,幅频曲线带宽变大,响应幅值降低;液体介质温度升高,传感器固有频率增加,幅频曲线带宽变小,响应幅值增加,灵敏度变大;液体隔离结构的F-P传感器不受介质黏滞阻尼和附加质量影响。 展开更多
关键词 光纤光学 非本征法布里-珀罗传感器 湿模态分析 幅频特性 温度影响
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