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应变模态振型获取的一种简便方法 被引量:4
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作者 吴加权 叶飞 +2 位作者 李红艳 张馨予 马琨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期156-160,共5页
根据应变模态分析原理,定义了一个新的应变模态振型系数,提出了基于应变响应获取结构应变模态振型的一种简便方法,并通过简支梁实验进行了验证。研究结果表明,采用该方法无需测量位移模态,仅需采用单点激励,用电阻应变计测量结构上各测... 根据应变模态分析原理,定义了一个新的应变模态振型系数,提出了基于应变响应获取结构应变模态振型的一种简便方法,并通过简支梁实验进行了验证。研究结果表明,采用该方法无需测量位移模态,仅需采用单点激励,用电阻应变计测量结构上各测点的应变响应信息,即可获得被测结构应变模态振型,大大简化了应变模态在工程结构损伤识别中的实验检测分析过程。 展开更多
关键词 应变模态 频响函数 频响幅值 应变模态振型系数 模态振型
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基于附加质量的试验模态振型质量归一化 被引量:11
2
作者 林贤坤 覃柏英 +1 位作者 张令弥 郭勤涛 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期784-790,864,共7页
针对桥梁结构试验模态振型的质量归一化,探讨了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法,给出它的4种方法。以通扬运河大桥和张家港河大桥的有限元模型为对象,对4种方法计算质量归一化因子的精度,以及质量块的数量和质量、传感器数量、... 针对桥梁结构试验模态振型的质量归一化,探讨了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法,给出它的4种方法。以通扬运河大桥和张家港河大桥的有限元模型为对象,对4种方法计算质量归一化因子的精度,以及质量块的数量和质量、传感器数量、模态振型误差、质量块质量的误差对精度的影响进行了仿真研究。仿真结果说明了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法的可行性和可靠性,在实际工程应用中可实现桥梁各阶试验模态振型较高精度的质量归一化。 展开更多
关键词 桥梁结构 运行模态分析 试验模态振型 附加质量 质量归一化 状态评估
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基于模态振型分析的大型汽轮机低压转子高速动平衡方法 被引量:16
3
作者 宾光富 何立东 +1 位作者 高金吉 李立波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期87-92,共6页
针对目前传统影响系数法难以平衡某些大型汽轮机低压转子的难题,提出一种基于模态振型分析的大型柔性转子高速动平衡方法。在分析汽轮机转子系统结构的基础上,综合考虑了动平衡机摆架轴承座的动力特性,采用基于有限元的转子轴承动力学... 针对目前传统影响系数法难以平衡某些大型汽轮机低压转子的难题,提出一种基于模态振型分析的大型柔性转子高速动平衡方法。在分析汽轮机转子系统结构的基础上,综合考虑了动平衡机摆架轴承座的动力特性,采用基于有限元的转子轴承动力学分析商业软件DyRoBeS建立了转子-轴承-摆架系统模型,分析转子系统临界转速和振型,从而根据转子的模态振型,结合柔性转子影响系数平衡法要点,设计合理的平衡工艺,有针对性的选择平衡校正面和平衡转速点,采取逐阶次平衡的方法,实现这类大型特殊柔性转子的动平衡。最后以哈汽产的66万千瓦大型汽轮机低压转子高速动平衡试验为例,应用结果表明采用该方法能有效平衡大型柔性转子,且减少了起机次数,节省了平衡费用。 展开更多
关键词 汽轮机低压转子 高速动平衡 模态振型分析 影响系数法 逐阶次平衡
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基于激光旋转扫描的约束态薄壁圆柱壳模态振型测试新方法 被引量:13
4
作者 李晖 孙伟 +1 位作者 许卓 韩清凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期155-159,共5页
针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态... 针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态振型试验流程,并对判定圆柱壳共振及由响应数据获得圆柱壳模态振型等关键技术进行详述。通过实例验证结果表明,该方法可快速准确获得薄壁圆柱壳的模态振型、极大提高空间测试分辨率、高效测试圆柱壳结构各点振动响应,具有一定工程应用价值。 展开更多
关键词 激光旋转扫描 约束态薄壁圆柱壳 模态振型 测试方法
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基于模态振型的自由阻尼层厚度分布优化 被引量:8
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作者 臧献国 于德介 +1 位作者 姚凌云 严若磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期515-518,共4页
阻尼材料的敷设位置和敷设厚度分布对结构减振效果有较大影响,针对阻尼材料敷设厚度分布优化问题,提出了一种基于模态振型的阻尼层敷设厚度分布优化方法。该方法用一组模态振型线性组合来定义阻尼层厚度分布函数,将模态参与因子作为设... 阻尼材料的敷设位置和敷设厚度分布对结构减振效果有较大影响,针对阻尼材料敷设厚度分布优化问题,提出了一种基于模态振型的阻尼层敷设厚度分布优化方法。该方法用一组模态振型线性组合来定义阻尼层厚度分布函数,将模态参与因子作为设计变量来优化阻尼层厚度分布。研究了给定阻尼材料下自由阻尼层厚度分布优化问题,数值算例表明,与均匀敷设阻尼相比,阻尼层敷设厚度分布优化后的结构能更有效地抑制结构振动,提高阻尼材料的利用率。 展开更多
关键词 模态振型 振动控制 阻尼处理 优化
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基于模态振型的固定结合面动态特性参数测试 被引量:6
6
作者 汪振华 袁军堂 +1 位作者 胡小秋 顾思闽 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期779-784,共6页
为了准确获取机械固定结合面动态特性参数(动刚度和阻尼系数),提出了将所测固定结合面最弱的结合面分离的原则,建立了基于单自由度振动系统且消除了基础位移的固定结合面动态特性参数测试模型。在测试模型上完成了测试系统的设计与开发... 为了准确获取机械固定结合面动态特性参数(动刚度和阻尼系数),提出了将所测固定结合面最弱的结合面分离的原则,建立了基于单自由度振动系统且消除了基础位移的固定结合面动态特性参数测试模型。在测试模型上完成了测试系统的设计与开发,并结合模态振型与频响函数曲线对结合面固有频率进行识别。最后对该测试系统进行了测试,从系统振型、频响函数曲线等方面验证了测试系统的正确性。该文结果为固定结合面动态特性参数测试提供了一种准确可靠的方法。 展开更多
关键词 固定结合面 动态特性参数 动刚度 阻尼系数 模态振型
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多自由度系统模态振型创新型教学实验的设计与实现 被引量:8
7
作者 李建康 肖同亮 +1 位作者 蔡东升 张春利 《实验技术与管理》 CAS 2006年第2期16-18,共3页
目前工科类高等院校的振动教学实验中仅安排了单自由度系统的振动实验,对于物理空间的多自由度系统振动实验实现起来较为困难。文章从振动理论分析出发,以一个三自由度系统为例,介绍了多自由度系统主振型实验的设计与实现。通过理论... 目前工科类高等院校的振动教学实验中仅安排了单自由度系统的振动实验,对于物理空间的多自由度系统振动实验实现起来较为困难。文章从振动理论分析出发,以一个三自由度系统为例,介绍了多自由度系统主振型实验的设计与实现。通过理论分析与实验结果的对比,表明了实验方案的合理性与可行性。该实验已被列入我校创新型工程力学课程的教学实验,在教学实践中收到了良好的效果。 展开更多
关键词 多自由度系统振动 模态振型 教学实验 创新
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模态振型拟合薄镜面变形分析 被引量:4
8
作者 陈夫林 张景旭 +2 位作者 吴小霞 孙敬伟 丛俊峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2238-2243,共6页
波前重构是主动光学的关键技术之一,分析了薄镜面的自由谐振模态振型的特点,以其为底基函数,拟合了薄镜面主镜的变形。首先,用有限元方法给出了主镜的前10阶模态振型图,把它们的RMS值归一化为1 000 nm,对比分析了主镜模态振型和Zernike... 波前重构是主动光学的关键技术之一,分析了薄镜面的自由谐振模态振型的特点,以其为底基函数,拟合了薄镜面主镜的变形。首先,用有限元方法给出了主镜的前10阶模态振型图,把它们的RMS值归一化为1 000 nm,对比分析了主镜模态振型和Zernike多项式在圆域内的径向变特点。利用模态振型在环域内的正交性和完备性,采用最小二乘法拟合主镜变形,并与环域内的Zernike多项式拟合结果做了对比。分析结果表明,自由模式可以拟合波前变形,采用相同项数拟合主镜变形时,模态振型拟合主镜变形可以获得更小的残余误差。 展开更多
关键词 波前重构 薄镜面 模态振型 ZERNIKE多项式 有限元 最小二乘法
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基于快速独立分量分析的模态振型识别方法研究 被引量:13
9
作者 张晓丹 姚谦峰 刘佩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期158-161,174,共5页
快速、准确地识别出结构的模态参数,特别是结构的振型是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。大多的模态参数识别时域方法都是从曲线拟合的角度或解算特征值的过程来实现。振型向量通过求解各阶模态的留数获得,这些方法依赖于模态频... 快速、准确地识别出结构的模态参数,特别是结构的振型是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。大多的模态参数识别时域方法都是从曲线拟合的角度或解算特征值的过程来实现。振型向量通过求解各阶模态的留数获得,这些方法依赖于模态频率与模态阻尼的识别。本文提出一种模态振型的直接提取方法,该方法基于快速独立分量分析技术,以模态响应之间的独立性构造目标函数,通过优化目标函数寻求振型向量的最优解,直接从结构自由响应或脉冲响应的数据矩阵中提取结构的振型向量。三自由度数值算例表明该方法有效,具有很高的识别精度且对测量噪声具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 快速独立分量分析 模态振型识别 鲁棒性
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对称结构模态振型的Zernike矩描述方法 被引量:8
10
作者 刘银超 臧朝平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期369-375,共7页
讨论了利用Zernike矩描述对称结构模态振型的方法,通过对结构的模态振型数据进行Zernike矩变换,将其分解成一系列Zernike矩的线性组合,而每一个Zernike矩反映模态振型的一部分形状特征。不同特征矩的线性组合,可以代表各阶模态的振型。... 讨论了利用Zernike矩描述对称结构模态振型的方法,通过对结构的模态振型数据进行Zernike矩变换,将其分解成一系列Zernike矩的线性组合,而每一个Zernike矩反映模态振型的一部分形状特征。不同特征矩的线性组合,可以代表各阶模态的振型。在此基础上进一步提出了确定Zernike多项式最高阶数的方法,并讨论了Zernike矩描述对称结构模态振型的方法及其去噪声的能力。通过对简单圆盘结构的仿真实例研究,验证了应用Zernike矩描述对称结构模态振型的优越性。结果表明:利用Zernike矩描述对称结构的模态振型可以更有效地描述对称结构的模态,包括重模态,同时还能有效地消除测试数据中噪声的影响,对进一步实现对称结构有限元模型修正和模型确认具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 模态振型 ZERNIKE矩 相关性分析 滤噪处理 模态
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复杂结构试验模态振型高效识别方法研究 被引量:1
11
作者 郑光泽 陈龙 袁林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第5期55-59,共5页
结构模态振型的精确识别是复杂结构动力修改的基础。文中以发动机缸体作为研究对象,通过结构模态仿真识别与试验识别结果的相关性研究,验证了结构模态参数识别结果的有效性。在此基础上提出了以试验模态振型矢量为虚拟位移激励,基于结... 结构模态振型的精确识别是复杂结构动力修改的基础。文中以发动机缸体作为研究对象,通过结构模态仿真识别与试验识别结果的相关性研究,验证了结构模态参数识别结果的有效性。在此基础上提出了以试验模态振型矢量为虚拟位移激励,基于结构有限元分析模型进行静力分析计算,将其静力学变形矢量等效为结构模态振型矢量的一种模态扩展分析方法,与传统试验模态振型识别方法相比,识别效率有较大改善。 展开更多
关键词 复杂结构 模态振型 试验识别 模态扩展
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自由边界抛物薄壳的模态振型函数
12
作者 王新杰 岳洪浩 邓宗全 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期389-393,共5页
基于membrane理论,推导出一组完全满足抛物薄壳自由边界条件的模态振型函数.通过模态分析实验得到自由边界抛物薄壳的低阶模态实验振型,将实验振型与有限元分析振型及依据模态振型函数所得到的理论振型进行对比,三者能够较好的吻合,表... 基于membrane理论,推导出一组完全满足抛物薄壳自由边界条件的模态振型函数.通过模态分析实验得到自由边界抛物薄壳的低阶模态实验振型,将实验振型与有限元分析振型及依据模态振型函数所得到的理论振型进行对比,三者能够较好的吻合,表明所推导的模态振型函数可正确描述抛物薄壳的模态形状. 展开更多
关键词 抛物薄壳 模态振型函数 membrane理论 模态分析
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模态振型对系统参数的敏感度分析
13
作者 鲍菊 杨昆 卞双 《现代电力》 1998年第4期35-39,共5页
在现有特征向量敏感度分析方法的基础上,提出一种更适于具有较多自由度振动系统的实模态振型敏感度分析方法,并分别推导出模态振型对系统质量及联接刚度的敏感度计算式。最后通过对汽轮发电机组轴系扭振振型对系数参数敏感度的实例分... 在现有特征向量敏感度分析方法的基础上,提出一种更适于具有较多自由度振动系统的实模态振型敏感度分析方法,并分别推导出模态振型对系统质量及联接刚度的敏感度计算式。最后通过对汽轮发电机组轴系扭振振型对系数参数敏感度的实例分析计算,证实这种方法是简便可行的。 展开更多
关键词 模态振型 系统惯量 系统刚度 敏感度 振动
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复合材料垒球棒模态振型和冲击性能的数值分析
14
作者 解鑫 毛佳佳 陈继业 《玻璃钢/复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第12期47-52,共6页
碳纤维复合材料垒球棒相比传统的铝合金球棒和实木球棒,具有重量轻、强度高、抗冲击性能高、疲劳寿命长等特点。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了复合材料垒球棒模型,并将有限元结果与试验值[6]进行了对比,验证了模型的可靠性。利用... 碳纤维复合材料垒球棒相比传统的铝合金球棒和实木球棒,具有重量轻、强度高、抗冲击性能高、疲劳寿命长等特点。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了复合材料垒球棒模型,并将有限元结果与试验值[6]进行了对比,验证了模型的可靠性。利用提出的模型,对三种常用复合材料垒球棒进行了数值模拟,对比了模态振型和垒球回弹速度。结果表明,Demarini垒球棒的弯曲和环向模态振型幅值均较小,有利于其工作性能的发挥,且具有较好的击球性能。 展开更多
关键词 垒球棒 复合材料 模态振型 回弹速度
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模态振型对系统参数的敏感度分析
15
作者 鲍菊 杨昆 《汽轮机技术》 北大核心 1999年第1期27-29,共3页
在现有特征向量敏感度分析方法的基础上,提出一种更适于具有较多自由度振动系统的实模态振型敏感度分析方法,并推导出了计算式。最后通过实例分析,证实这种方法是简便可行的。
关键词 模态振型 系统参数 灵敏度 振动系统
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基于时变模态振型小波变换的结构损伤识别方法 被引量:30
16
作者 王盟 翁顺 +2 位作者 余兴胜 闫俊锋 殷鹏程 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期10-19,共10页
结构损伤是一种非线性发展过程,会导致结构模态参数的变化,因此可以通过时变模态振型特征识别损伤状况。对结构的响应信号进行小波变换,提取当小波系数模出现局部极大值时的尺度参数,利用这些尺度参数识别结构的瞬时频率。选取特定尺度... 结构损伤是一种非线性发展过程,会导致结构模态参数的变化,因此可以通过时变模态振型特征识别损伤状况。对结构的响应信号进行小波变换,提取当小波系数模出现局部极大值时的尺度参数,利用这些尺度参数识别结构的瞬时频率。选取特定尺度参数,对结构各个节点的信号进行小波变换,将信号解耦到只含某一阶模态,通过小波系数的比值进行归一化处理,从而得到结构的瞬时振型。对结构瞬时振型差做小尺度的小波变换,通过小波系数的实部出现极大值的时间及其出现的位置识别出结构的损伤时间与损伤位置,通过极大值的大小判断损伤程度。应用一个悬臂梁和斜拉桥数值算例,证明该方法不仅能准确识别结构发生损伤的时间,而且能高精度、高效率地识别结构损伤位置和损伤程度。 展开更多
关键词 模态振型 损伤状况 小波变换 尺度参数
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结构模态振型的径向切比雪夫矩函数描述研究 被引量:2
17
作者 姜丹丹 臧朝平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期703-713,共11页
利用径向切比雪夫矩函数对结构振动模态振型进行描述,从大量的结构模态振型数据中提取出矩特征值,实现了对模态振型数据的压缩及特征提取,并且利用这些矩特征值可以对振型图像进行很好的振型重建。基于矩特征值的相关分析,可以描述对称... 利用径向切比雪夫矩函数对结构振动模态振型进行描述,从大量的结构模态振型数据中提取出矩特征值,实现了对模态振型数据的压缩及特征提取,并且利用这些矩特征值可以对振型图像进行很好的振型重建。基于矩特征值的相关分析,可以描述对称结构的重模态,弥补了传统的MAC对于重模态描述的不足。通过对圆盘结构进行模态试验及有限元仿真计算,验证了利用径向切比雪夫矩函数处理对称结构模态振型的可行性。结果表明:利用径向切比雪夫矩函数可以很好地描述对称结构重模态的特性,并求得重模态之间的转角,这对于进一步利用径向切比雪夫矩进行模型修正及模型确认有重要的指导意义。 展开更多
关键词 模态振型 径向切比雪夫矩 相关分析 模态 特征提取
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基于应变模态振型的复合材料梁结构损伤位置辨识 被引量:3
18
作者 常海涛 邵敏强 +3 位作者 曾捷 张胜发 蔡福建 孙阳阳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第2期13-16,共4页
针对悬臂式复合材料结构健康监测需求,研究了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器与应变模态振型的结构损伤位置辨识技术。借助有限元仿真方法,建立了悬臂式复合材料梁结构力学模型。通过数值仿真,得到应变模态振型对于该类型结构局部损... 针对悬臂式复合材料结构健康监测需求,研究了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)传感器与应变模态振型的结构损伤位置辨识技术。借助有限元仿真方法,建立了悬臂式复合材料梁结构力学模型。通过数值仿真,得到应变模态振型对于该类型结构局部损伤位置的响应特征。在此基础上,分别提出了基于应变模态振型变化差值和应变模态振型变化率的2种损伤位置辨识方法。根据数值仿真结果,验证了基于上述2种指标进行损伤定位的可行性。采用FBG传感器,构建了基于应变模态振型的悬臂式复合材料梁结构损伤监测系统,实现针对模拟损伤位置的辨识。 展开更多
关键词 复合材料结构 损伤位置识别 应变模态振型 光纤BRAGG光栅传感器
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轴对称结构模态振型的径轴向切比雪夫矩函数描述方法 被引量:2
19
作者 马健 臧朝平 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A01期138-142,共5页
构造出径轴向切比雪夫矩函数,能够直接描述三维轴对称结构的模态振型特征。基于径轴向切比雪夫矩从大量的模态振型数据中提取特征矩集,从而实现振型数据的压缩及特征提取,并利用特征矩集精确重构振型。基于径轴向切比雪夫矩函数的模态... 构造出径轴向切比雪夫矩函数,能够直接描述三维轴对称结构的模态振型特征。基于径轴向切比雪夫矩从大量的模态振型数据中提取特征矩集,从而实现振型数据的压缩及特征提取,并利用特征矩集精确重构振型。基于径轴向切比雪夫矩函数的模态振型描述的优势在于能描述轴对称结构的重模态,从而弥补相关性分析中MAC对于重模态描述的不足的缺陷。通过对三维轴对称结构的有限元仿真,验证了径轴向切比雪夫矩函数能够直接描述三维结构的模态振型,并能很好描述轴对称结构重模态的特性。 展开更多
关键词 振动与波 径轴向切比雪夫矩 三维轴对称结构 模态 模态振型 特征提取
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近场超声悬浮平台模态振型优化设计及可行性分析
20
作者 魏彬 BUCHER I +1 位作者 ATHERTON M STOLASKI T A 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第4期313-319,共7页
为了避免在传送过程中传送带与精密元件之间的摩擦损伤,设计了一种紧凑型非接触超声传送平台,对其可行性进行理论研究和实验验证。通过ANSYS动力学分析建立对称模型,模拟传送平台的模态和传送平台中心点的谐响应振型,结果显示,不同波数... 为了避免在传送过程中传送带与精密元件之间的摩擦损伤,设计了一种紧凑型非接触超声传送平台,对其可行性进行理论研究和实验验证。通过ANSYS动力学分析建立对称模型,模拟传送平台的模态和传送平台中心点的谐响应振型,结果显示,不同波数条件传送平台呈现出纯弯曲或混合波驱动状态。对所设计的紧凑型传送平台原型进行扫频实验,验证了超声传送过程的可行性以及悬浮频带和振型。理论及实验结果表明,根据不同使用条件,需要对驱动平台进行模态及承载能力的优化设计。研究成果可为超声悬浮平台模态振型和带宽的设计提供参考。 展开更多
关键词 摩擦学 近场超声悬浮 谐振 模态振型 正交波形
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