工作模态

摘要： 提出了一种有色噪声激励下基于应变响应的工作模态参数识别方法。首先,从应变频响函数出发,将工作模态参数识别方法应用到有色激励下的应变响应信号,推导出仅利用应变响应的多自由度系统模态参数表达式;其次,对悬臂梁进行数值仿真,分析了模态识别误差并验证了该方法的有效性;最后,通过悬臂梁实验验证了在真实有色噪声环境中,该方法依然具有很高的识别精度。

摘要： 针对传统损伤识别需布设接触式传感器而不利于古建筑木结构保护的问题,利用古建筑自身彩绘图案探索基于数字图像相关原理(DIC)的非接触式损伤识别方法。通过数码相机拍摄古建筑彩绘木梁振动时序图片,采用整、亚像素位移搜索算法解算木梁上各点的位移响应时程,利用傅里叶变换得到幅频、相频曲线,进而通过幅频幅值和相频相位角提取木梁的工作模态;利用DIC方法可获取沿梁长方向所有像素模态信息的优势,引入振型转角模态、曲率模态作为损伤特征指标进行损伤识别。数值算例和彩绘简支梁实验结果表明,采用DIC方法获得的工作模态能准确识别木梁的损伤部位和损伤程度的相对大小,为古建筑木结构预防性保护提供了新技术手段。

摘要： 利用LMS Test.Lab模态分析系统对某装载机发动机动力组件刚体进行了工作模态测试分析,首先测试各响应点怠速工况下振动信号,再测试从怠速匀速升高到最高转速的振动信号,经信号处理、集总、定阶、拟合振型后得到发动机动力组件各阶模态参数。对主要模态进行了分析,为整车NVH性能改进提供了参考。

摘要： 针对高速飞行器飞行模态辨识技术可行性及未来发展问题,本文介绍了高速飞行器飞行模态辨识技术及验证研究情况。其中工作模态辨识搭载的飞行试验平台最高飞行马赫数为6。通过地面试验研究和飞行器结构特点,确定了遥测系统测点最优布置方案,通过遥测系统进行了若干通道的低频振动响应测量。提出了基于时域缩放的飞行模态滑动跟踪方法,对飞行器飞行过程中的低阶模态进行了锁定和跟踪。通过研究,验证了飞行模态辨识方法和测量系统的可行性,为后续进一步研究飞行模态天地差异以及发展飞行模态在线辨识技术奠定了基础。

摘要： 以某RBCC组合发动机试验件为研究对象,对发动机的流动与燃烧过程开展了三维数值模拟,发动机顶壁面中心线上的静压分布计算结果与试验数据吻合较好,验证了仿真分析的合理性以及计算结果的准确性。结果表明:同一来流条件下,发动机正常工作时,不同模态下,进气道的空气捕获流量和产生的阻力相同;冷态工作时,虽然尾喷管会产生一定的推力,但由于进气道和燃烧室会产生很大的阻力,导致发动机整体产生的是阻力;火箭模态下,火箭会产生引射作用,同时火箭燃气与引射空气发生二次化学反应,发动机产生的推力与纯火箭相比,有一定的推力增益,推力增益约12.7%;冲压模态下,在余气系数大于1的情况下,随着煤油流量的增加,煤油与空气的混合比越靠近当量混合比,发动机产生的推力也会随着增大。

摘要： 为了研究非工作模态振型对环形行波超声波电机运行性能的影响,在参考理想环形行波超声波电机接触模型的基础上,将相邻高阶模态振型与工作模态振型相结合,构建新的接触模型,并采用解析法推导非工作模态影响下的环形行波超声波电机的输出特性.结果表明:电源频率距离工作模态频率越远,非工作模态振型占比越高;相同预压力和负载情况下,非工作模态振型占比越高,转矩转速波动越厉害;轻载时预压力越大,转速转矩波动越大,重载时情况与轻载时相反.由理论和试验分析可知,非工作模态振型对电机输出的影响较大且比较复杂,研究成果有助于为环形行波超声波电机的控制方案设计提供有价值的参考.

摘要： 为适应目前变流产品高频化、高效率化的发展趋势,该文提出一种高效率的LLC?Buck级联谐振变换器.该文分析了全桥LLC谐振变换器的工作原理和特点,推导其直流增益公式,设计主电路的谐振网络参数.前端电路采用LLC谐振变换器,后端电路采用基于lm20343的buck变换器.该电路保留了LLC谐振电路软开关的特性,降低了后端输入电压的电磁干扰.LLC?Buck级联变换器的两个输出中的一个是LLC谐振变换器的输出,另一个是LLC谐振变换器,变换器是输入经Buck变换器降压后的输出.最后,搭建1台250～420 V输入,24 V/10 A,12 V/3 A输出的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性.

摘要： 提出了一种新的金刚石半球微陀螺结构,应用Comsol有限元分析软件建立了该振动结构的有限元模型,分别进行了模态分析、谐响应分析仿真.模态分析仿真结果表明:该结构工作模态的频差为76 Hz,工作模态与寄生模态固有频率最小差值为37045 Hz;谐响应分析表明,在0°方向上陀螺工作模态的振动频率为26593 Hz,最大位移为0.021 μm,在45°方向上陀螺工作模态的振动频率为26669 Hz,最大位移为0.0064 μm.随后提出了一种自对准制造工艺,使用该工艺制造16个均匀分布在半球壳外部的集成金刚石电极的方法,可确保整个网周的电容间隙均匀.

摘要： 对某B型地铁进行了构架线路振动试验,利用PolyMAX方法识别转向架构架在运用过程中的工作模态.基于有限元软件ANSYS建立了B型地铁动车转向架构架有限元模型,利用Block Lanczos法对构架有限元模型进行模态分析.对比仿真结果与试验结果,发现自由模态计算结果与试验结果存在较大差异;对构架有限元模型施加不同边界条件,发现考虑构架一系和二系悬挂、齿轮箱、电机悬挂约束后计算得到模态振型和模态频率与试验结果较为接近,误差小于5％.建议进行构架模态有限元分析时充分考虑边界条件的约束.

摘要： 为了解运行过程中铁路客车车体的真实动态特性,应对实际线路运行的客车车体进行工作模态测试.本文详细说明了客车车体工作模态试验的测试步骤及注意事项,数据处理分析及结果验证方法,并对某型号客车车体进行工作模态测试,通过对其进行数据分析,得到该型号客车车体的主要模态参数,依据铁路客车车体在轮轨激励下输出点响应之间的相关函数进行模态拟合，可以得到工作状态下客车车体的主要模态参数，可以通过对比不同速度级下的拟合结果和各阶模态的阻尼大小，区分客车车体工作模态与强迫振动模态，轮轨激励下客车车体响应信号频率成分较为丰富，需使用多种算法进行模态拟合，对比拟合结果剔除数学极点造成的虚假模态。为结构改进提供参考.

摘要： 首先介绍了工作模态分析方法PolyMax,接着对试验车身进行工作模态试验,在振动台上输入实际道路谱来模拟环境激励,使用加速度传感器采集车身关键点的加速度信号,通过Operational PolyMax方法对信号进行分析,识别出车身工作模态参数.结果显示,用工作模态分析方法来进行车身工作状态下的模态参数识别是一种非常有效的方法,它能识别出车身工作状态下的结构动特性,为车身的结构分析提供依据.

摘要： 为准确地理解后扭力梁在工作状态下的振动特性,分别基于整车道路试验和台架试验识别得到了其工作模态参数,并与自由一自由模态试验结果进行对比。分析表明,后扭力梁的工作模态频率与其在自由—自由状态下的模态频率存在较大差异；综合应用整车道路试验和台架试验,可以得到后扭力梁结构的工作模态及其频率。本文思路与方法可直接应用于其它底盘部件。

摘要： 本文基于LMS 测试分析系统，对某未知激励的齿轮箱进行工作模态测试和分析；采用最小二乘复频域法对齿轮箱各阶模态进行参数识别，并对工作模态分析过程中额外输入峰进行了辨识，剔除了谐波引起的虚假模态；通过对实验结果进行了分析及讨论，发现齿轮安装偏心导致齿轮啮合频率及其谐波的分布；根据各阶模态振型的特性，对齿轮箱运行状况进行评价，提出对该齿轮箱的结构设计的改进措施。

摘要： 工作模态参数辨识是实现飞行器结构精细化设计和安全评估的关键基础问题.基于结构响应数据,利用盲源分离和流形学习的方法进行系统模态参数辨识,建立基于多元统计分析的工作模态参数辨识方法.首先,从主成分分析(PCA)、独立成分分析(ICA)和局部线性嵌入(LLE)算法出发,建立响应模态坐标表示与多元统计分析算法之间的内在联系,将模态参数辨识问题转化为基于结构响应数据的多元统计分析求解问题.然后,设计1个离散3自由度系统和搭建1个悬臂板典型实验结构系统,获取数值仿真和实验响应数据.最后,基于测量的响应数据,利用多元统计分析方法辨识系统参数,并分析比较3种不同方法的模态参数识别精度以及抗噪性能.数值仿真和实验结果表明,提出的多元统计分析方法能够有效识别出系统的模态振型和模态频率,且LLE算法较其他两种方法具有更高的识别精度和鲁棒性.

摘要： 三相Vienna整流器具有开关电压应力低、效率高、电流纹波小等优点,近年来广泛应用于大功率供电设备中.为了了解Vienna整流器的输入特性,需要深入研究其拓扑及工作模态对电流纹波的影响.基于高频等效简化电路对电感两端电压脉冲进行谐波分析,进而得到电感电流纹波的谐波含量.三线制拓扑电流纹波中的一次开关频率分量被大幅削减,其纹波幅值远远小于四线制拓扑.在单路Vienna整流器的基础上分析交错并联技术对电流纹波的影响,对比发现交错并联仅能在母线上抵消三线制拓扑本身较小的一次开关频率分量,却会导致电感电流纹波的一次分量剧烈增加.最后通过仿真及15kW Vienna整流器平台对理论分析结果进行验证.

摘要： 图腾柱Boost PFC主电路器件少,导通损耗相比传统Boost PFC明显减小,十分适合高效高功率密度场合.临界导通模式(BCM)图腾柱Boost PFC利用电感和开关管寄生电容的谐振,能实现零电压开通,从而减小开关损耗,适合用在高频条件下.随着频率提高,由于续流二极管反向恢复和谐振造成的电流反向过程在整个开关周期内的比重增加,理想BCM模态分析方法与实际波形的误差增大.结合简单的实验测试,论文提出了计算电流反向过程时间的方法,能更准确的分析临界模式图腾柱Boost PFC的工作模态.

摘要： 高压反激变换器工作在高频高压时,由于变压器的分布电容和分布电感影响都很大,因此变换器的工作模态与一般反激变换器有很大不同.已有文献主要考虑漏感的影响,而很少考虑分布电容及漏感的共同作用.本文分析了高频变压器的通用模型和简化模型的特点,在此基础上给出了基于变压器简化模型的反激变换器的拓扑分析.详细阐述了变换器各工作模态的机理,最后通过实验验证了文中分析的正确性.

摘要： 针对微型光伏并网逆变器体积小、效率高的要求,本文研究了反激式光伏并网微型逆变器的电路拓扑及其工作模态,加入了有源钳位吸收电路,并采用一种功率解耦技术实现了对直流侧功率波动的抑制.基于Psim仿真软件,搭建了一台额定功率为100W、输入电压31V、并网电压220V/50Hz的仿真模型.仿真结果表明,该微型逆变器可以可靠实现有源钳位技术,漏感能量吸收效果明显,功率解耦控制有效,达到预期目标.

摘要： 美国、日本等国家的离子电推进已经在小行星探测器上获得成功应用.我国在深空探测领域也开展了广泛的研究和论证,一系列深空探测活动正在规划中.本文在借鉴国外深空探测离子电推进应用经验的基础上,开展了我国离子电推进在主带小行星探测采样返回任务中的应用方案研究.重点阐述了离子电推进在主带小行星采样返回探测使命中承担任务的分析、系统应用策略、系统方案论证和工作指标论证以及关键技术梳理等.

摘要： 本发明公开了一种单模态协同工作的中空压电作动器及其工作方法，中空压电作动器包括第一压电换能器、第二压电换能器和两个支架。第一压电换能器包含环形基体、和若干基体压电陶瓷片，环形基体外壁上设置作动头和两个转轴；第二压电换能器包含弧形梁和弧形梁压电陶瓷片。工作时，第一压电换能器在摩擦力的推动下能够绕第一转轴转动，具有一个转动自由度。本发明无需使第一压电换能器和第二压电换能器的工作振动模态调整一致，减少了设计工作量，且中空结构可充当光线、电线和管线的通道，在空间光学仪器的光路调整等方面有着广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及振动模态识别技术领域，公开一种基于工作振型和模态振型的振动模态识别方法，包括：获取产品在预设转速下运行时的振动峰值和振动峰值对应的第一频率；建立产品的动力学模型并标定；基于标定后的产品的动力学模型，获取产品在预设转速和第一频率下的工作振型；获取产品在运行工况预载荷下的模态振型，并从预设频率范围内的模态中找出与工作振型相似的N个模态振型；由N个模态振型中筛选出M个主模态振型；分别分析M个主模态振型与工作振型之间的相关性，并根据相关性分析数据筛选出相关性最高的主模态振型，以为齿轮箱提供振动优化的准确依据，同时为齿轮箱的设计提供清晰地加强方向和加强位置。

摘要： 本发明公开了一种单模态协同工作的中空压电作动器及其工作方法，中空压电作动器包括第一压电换能器、第二压电换能器和两个支架。第一压电换能器包含环形基体、和若干基体压电陶瓷片，环形基体外壁上设置作动头和两个转轴；第二压电换能器包含弧形梁和弧形梁压电陶瓷片。工作时，第一压电换能器在摩擦力的推动下能够绕第一转轴转动，具有一个转动自由度。本发明无需使第一压电换能器和第二压电换能器的工作振动模态调整一致，减少了设计工作量，且中空结构可充当光线、电线和管线的通道，在空间光学仪器的光路调整等方面有着广阔的应用前景。

摘要： 本发明的具有三角型位移放大机构的面内模态直线型超声电机及其工作模态，属超声电机领域。包括振子组件、动子组件；所述振子组件由金属薄板(1)和两块分别粘贴在该金属薄板(1)底面的单向极化矩形压电陶瓷片(2)组成；所述动子组件包括滑条(3)和摩擦片(4)；该超声电机还包括用于提供振子组件中的金属薄板(1)和动子组件中的摩擦片(4)之间预压力的弹簧元件(5)；其特征在于：上述金属薄板(1)为矩形结构叠加三角形结构的金属弹性体，其中以三角形结构部分作为驱动足。分别对两块压电陶瓷片进行驱动，可使振子的驱动足上产生椭圆运动，在一定预压力的作用下，使得滑条产生直线运动。

摘要： 一种双驱动足纵振模态叠加式直线型超声电机及工作模态和电激励方式，属超声电机。该电机的定子由两个相同压电振子对称联接而成，压电振子包括后端盖(11)、前端盖(41)、中间块(21)和压电陶瓷(31)。两个压电振子在有两个驱动足(42)的前端盖上对称联接成一体。该电机的动子为滑条(61)，在滑条表面上还粘接摩擦层(51)。工作模态是，定子两个压电振子做互为反相的纵向振动时，激发定子的反对称振动模态；压电振子做同相的纵向振动时，激发定子的对称振动模态；采用两个相位差为π/2的正弦信号同时激励定子两个压电振子，激发定子两个同频相位差π/2的振动模态，使定子上驱动足质点做椭圆运动推动动子连续直线运动。该直线超声电机可输出大力矩、高速度、高效率的直线运动。

摘要： 本发明公开了一种液体火箭系统级试车工作模态及工作变形试验方法，包括确定测点——安装传感器——试验系统搭建——试验系统调试——试车过程中测量数据——结果分析——等步骤。本发明真实获取了火箭点火状态下箭体结构的动力学特性，使用较少的测点就能够得到箭体的主要低频振动特点，获取的数据可以有多种用途，例如工作模态分析、工作变形分析、力学环境制定等。

摘要： 一种双定子弯曲模态直线超声电机及工作模态和电激励方式，属于超声电机领域。该超声电机包括定子和动子，其特征在于：所述定子由左右两个兰杰文振子沿中心线互相对接构成，每个兰杰文振子均由前端盖(5)、后端盖(7)、压电陶瓷片(2)和对应的电极片(6)组成，且整体呈截面由尾部向头部渐缩的连续截面状杆式结构，左右两个兰杰文振子的头部对接联为一体，成为驱动足(3)；所述动子为一直线导轨与上述定子在一个平面内布置成“十”字形结构。对于每个定子的左右两个兰杰文振子，利用相位差π/2的同频正弦信号同时分别激发出两个正交方向的振动模态，这两个振动模态的叠加使得驱动足端面上各质点产生圆运动来推动动子连续直线运动。

摘要： 本发明的具有三角型位移放大机构的面内模态直线型超声电机及其工作模态，属超声电机领域。包括振子组件、动子组件；所述振子组件由金属薄板(1)和2块分别粘贴在该金属薄板(1)底面的单向极化矩形压电陶瓷片(2)组成；所述动子组件包括滑条(3)和摩擦片(4)；该超声电机还包括用于提供振子组件中的金属薄板(1)和动子组件中的摩擦片(4)之间预压力的弹簧元件(5)；其特征在于：上述金属薄板(1)为矩形结构叠加三角形结构的金属弹性体，其中以三角形结构部分作为驱动足。分别对2块压电陶瓷片进行驱动，可使振子的驱动足上产生椭圆运动，在一定预压力的作用下，使得滑条产生直线运动。

摘要： 一种双驱动足纵振模态叠加式直线型超声电机及工作模态和电激励方式，属超声电机。该电机的定子由两个相同压电振子对称联接而成，压电振子包括后端盖(11)、前端盖(41)、中间块(21)和压电陶瓷(31)。两个压电振子在有两个驱动足(42)的前端盖上对称联接成一体。该电机的动子为滑条(61)，在滑条表面上还粘接摩擦层(51)。工作模态是，定子两个压电振子做互为反相的纵向振动时，激发定子的反对称振动模态；压电振子做同相的纵向振动时，激发定子的对称振动模态；采用两个相位差为π/2的正弦信号同时激励定子两个压电振子，激发定子两个同频相位差π/2的振动模态，使定子上驱动足质点做椭圆运动推动动子连续直线运动。该直线超声电机可输出大力矩、高速度、高效率的直线运动。

摘要： 本发明公开了一种液体火箭系统级试车工作模态及工作变形试验方法，包括确定测点——安装传感器——试验系统搭建——试验系统调试——试车过程中测量数据——结果分析——等步骤。本发明真实获取了火箭点火状态下箭体结构的动力学特性，使用较少的测点就能够得到箭体的主要低频振动特点，获取的数据可以有多种用途，例如工作模态分析、工作变形分析、力学环境制定等。