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基于CSLDV技术的薄壁机匣外表面模态测试
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作者 陈香 王琦 +1 位作者 臧朝平 欧晓泉 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期143-147,共5页
为了获取航空发动机机匣连续且完备的模态空间信息,提出了基于连续扫描激光多普勒测振技术(CSLDV)的薄壁机匣模态测试方法,建立了真实机匣复杂结构特征(变截面、表面含缺孔)的连续模态测试方法和基于Hilbert变换的数据处理技术,实现了... 为了获取航空发动机机匣连续且完备的模态空间信息,提出了基于连续扫描激光多普勒测振技术(CSLDV)的薄壁机匣模态测试方法,建立了真实机匣复杂结构特征(变截面、表面含缺孔)的连续模态测试方法和基于Hilbert变换的数据处理技术,实现了真实薄壁机匣连续空间域的模态高效测试与数据处理,准确识别出了机匣的各阶模态参数。测试结果与SLDV测试获取的结果进行了相关性分析。结果表明:2种测试结果的模态振型MAC值在0.96以上,频差较小。验证了薄壁机匣连续扫描激光多普勒测试技术的可行性和优越性,可支撑航空发动机型号研制。 展开更多
关键词 薄壁机匣 模态测试 连续扫描激光多普勒测振(CSLDV) HILBERT变换 航空发动机
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模态测试不确定性影响因素分析及传感器布置应用
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作者 王志宇 陈华钊 +2 位作者 施袁锋 张惊朝 戴靠山 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期62-71,共10页
模态测试结果的准确性会受测试数据采集、数据处理、建模假设和参数估计等不确定性因素的影响.为研究模态测试中模态参数的不确定性水平及不同影响因素对其的影响规律,本文采用状态空间模型和费希尔信息矩阵的快速模态参数不确定性分析... 模态测试结果的准确性会受测试数据采集、数据处理、建模假设和参数估计等不确定性因素的影响.为研究模态测试中模态参数的不确定性水平及不同影响因素对其的影响规律,本文采用状态空间模型和费希尔信息矩阵的快速模态参数不确定性分析方法,探讨包括振动信号的采样时长、采样频率、采样信噪比和结构的阻尼比等多种因素对模态参数不确定性水平的影响,同时提出利用模态参数不确定性水平来优化传感器布置策略的实用性建议.结果表明:模态参数的不确定性水平随采样时长、采样频率、信噪比和传感器数量的增加而降低,随结构阻尼比的增大而升高;对于均匀分布结构,多数传感器布置在结构顶部和中上部,少数布置在中下部时,模态参数的整体不确定性水平较低,是一种相对较优的传感器布置方案. 展开更多
关键词 模态测试 不确定性分析 费希尔信息矩阵 状态空间方法
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考虑相机运动补偿的视觉模态测试方法 被引量:1
3
作者 王振宇 王路倩 王兴 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期976-985,共10页
基于计算机视觉的结构模态测试方法因其非接触式的特点和全场测量的优势而备受关注,但此类方法对相机运动敏感,通常要求相机固定以保证测量精度。本文提出一种考虑相机运动补偿的视觉模态测试方法,采用基于特征匹配的单应变换对原抖动... 基于计算机视觉的结构模态测试方法因其非接触式的特点和全场测量的优势而备受关注,但此类方法对相机运动敏感,通常要求相机固定以保证测量精度。本文提出一种考虑相机运动补偿的视觉模态测试方法,采用基于特征匹配的单应变换对原抖动视频进行校正,补偿相机的六自由度运动以得到稳定视频;在结构表面设置“虚拟视觉传感器”,利用欧拉视角的稠密光流法估计结构的振动响应;通过随机子空间法识别结构的模态参数。为验证所提方法的有效性,通过手持智能手机拍摄的方式采集模拟抖动的视频,并开展悬臂梁的单频振动试验和模态辨识试验。将视觉模态测试结果与扫描式激光多普勒测振仪的测试结果进行比较,前五阶模态频率和阻尼比的平均误差分别低于0.4%和11.5%,模态振型的MAC矩阵对角值高于98%。试验结果表明,所提方法有效地消除了相机运动的干扰,并获得了良好的结构模态参数估计精度。 展开更多
关键词 模态测试 相机运动 光流法 随机子空间法
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空间可展开天线模态测试与模型修正技术
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作者 任志威 杜敬利 王飞杰 《中国空间科学技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第2期68-73,共6页
为准确预测结构的力学特性,使仿真结果精确逼近试验结果,必须对有限元模型进行修正。由于网状可展开天线的有限元模型中存在着各类结构参数且内部索网属于柔性结构,索网索段由于预张力才具有刚度,结构的这一特殊性导致模型修正困难。对... 为准确预测结构的力学特性,使仿真结果精确逼近试验结果,必须对有限元模型进行修正。由于网状可展开天线的有限元模型中存在着各类结构参数且内部索网属于柔性结构,索网索段由于预张力才具有刚度,结构的这一特殊性导致模型修正困难。对3 m可展开天线样机进行了模态测试,在样机自由状态下获取了结构的模态频率和振型;针对可展开天线这种柔性复杂结构模态参数难识别、待修正参数多的特点,对修正参数进行了有针对性的选择;使用基于设计参数灵敏度型的模型修正方法对有限元模型进行了修正,缩小了样机与仿真固有频率和振型之间的误差,得到一种处理含有索网结构的模态测试流程和模型修正方法。 展开更多
关键词 模态测试 网状结构 可展开天线 灵敏度分析 模型修正
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共相装置镜面组件模态测试及动力有限元修正
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作者 莫宇霄 周子夜 +2 位作者 范晨光 杨宇静 田振 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1147-1157,共11页
为了抑制微振动对拼接式望远镜成像的影响,针对共相装置镜面组件进行了模态测试及动力有限元修正。由于其结构和接触复杂,将模型进行了简化;基于模态测试结果,采用改进正交模型-正交模态法(improve cross mode-cross mode method,ICMCM... 为了抑制微振动对拼接式望远镜成像的影响,针对共相装置镜面组件进行了模态测试及动力有限元修正。由于其结构和接触复杂,将模型进行了简化;基于模态测试结果,采用改进正交模型-正交模态法(improve cross mode-cross mode method,ICMCM)对有限元模型进行动力修正;对修正后模型进行了阶跃响应求解,并与实测结果对比,以验证模型修正的有效性。测试结果表明:修正后的模型一阶频率误差由5.2%下降至0.2%,阶跃响应与仿真6个测试点的位移峰值、峰值时间基本一致,位移峰值最大误差为8.8%。研究结果表明,将镜面组件简化后再通过ICMCM法修正,在提升计算效率的同时可保持模型的准确性。 展开更多
关键词 模态测试 有限元修正 共相装置 改进正交模型-正交模态
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光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法 被引量:12
6
作者 伍济钢 王刚 +2 位作者 蒋勉 张双健 王文韫 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期850-858,共9页
针对传统模态测试方法存在获取信息有限和附加质量、已有非接触模态测试方法需进行复杂图像处理等问题,提出了光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法,避免了需逐帧进行特征分割、提取等复杂的图像处理。首先,建立了面内振动视觉测量... 针对传统模态测试方法存在获取信息有限和附加质量、已有非接触模态测试方法需进行复杂图像处理等问题,提出了光流点匹配跟踪的薄壁件振动模态测试方法,避免了需逐帧进行特征分割、提取等复杂的图像处理。首先,建立了面内振动视觉测量的成像模型,通过相机标定获取工业相机的内、外参数并进行了误差分析。研究了基于光流视觉测振的原理与方法,该方法通过单目相机采集带特征点的结构振动序列图像,运用金字塔的Lucas-Kanada算法进行光流点匹配跟踪,进而获得亚像素级特征点的振动信息,在此基础上进行模态参数辨识获得模态参数。基于提出的方法搭建了薄壁件振动模态测试系统,对薄壁梁进行了振动模态测试实验,并与激振器扫频测试结果和有限元仿真结果进行了对比分析。实验结果表明,固有频率误差在5%以内,模态振型一致,从而验证了提出方法的正确性,为薄壁件的振动模态测试提供了新方法。 展开更多
关键词 薄壁件 振动模态测试 单目视觉 Lucas-Kanada光流 匹配跟踪
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基于模态测试的宽幅钢箱梁桥有限元模型建立、修正与分析 被引量:14
7
作者 谢伟平 曹晓宇 +1 位作者 肖伯强 刘海庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期98-105,共8页
建立精确的宽幅钢箱梁桥有限元模型对此类结构的动力性能评估与结构设计有着重要的意义。建立了宽幅钢箱梁桥精细三维有限元模型,对宽幅钢箱梁桥不同施工阶段开展基于环境激励作用下的模态测试,采用随机子空间法与峰值拾取法识别桥梁的... 建立精确的宽幅钢箱梁桥有限元模型对此类结构的动力性能评估与结构设计有着重要的意义。建立了宽幅钢箱梁桥精细三维有限元模型,对宽幅钢箱梁桥不同施工阶段开展基于环境激励作用下的模态测试,采用随机子空间法与峰值拾取法识别桥梁的前十二阶模态,基于模态识别结果采用响应面法对桥梁有限元模型进行修正,详细分析了桥梁铺装层、邻跨等效质量对桥梁模态的影响。分析结果表明:建立的有限元模型具有较高的精度;铺装层会显著降低桥梁各阶自振频率,邻跨等效质量对桥梁的横向与扭转频率有显著的影响。 展开更多
关键词 宽幅钢箱梁桥 模态测试 有限元模型 模型修正 动力特性
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风机叶片静载荷和模态测试技术 被引量:8
8
作者 许晓燕 颜鸿斌 +2 位作者 李东 安明康 蔡建强 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期43-46,共4页
对近期国内外在风机叶片静载荷测试和模态测试方面的研究成果、测试标准和测试机构进行了评述。
关键词 风机叶片 静载荷测试 模态测试
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基于模态测试的航空管道动力学响应实验与分析 被引量:4
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作者 鲁华平 贾普荣 +2 位作者 刘永寿 孙波 李宝辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期1925-1929,共5页
航空管道是影响飞行安全的关键件之一,针对其动力学特性分析中阻尼比的影响问题,对某航空铝合金管道采用MIMO模态测试,得到其前八阶模态频率和阻尼比;对该管道施加瞬态激励,得到不同点处的时域响应数据;考虑了传感器的附加质量,计算了... 航空管道是影响飞行安全的关键件之一,针对其动力学特性分析中阻尼比的影响问题,对某航空铝合金管道采用MIMO模态测试,得到其前八阶模态频率和阻尼比;对该管道施加瞬态激励,得到不同点处的时域响应数据;考虑了传感器的附加质量,计算了模态频率,分别基于恒定阻尼比和实验得到的模态阻尼比模型,分析了管道瞬态动力学响应特性,并与实测响应数据进行对比分析。结果表明:采用模态阻尼比计算得到的管道动力学响应不论是响应时间还是响应大小都更接近于实测值,对于航空管道这种安全性要求很高的结构,应尽可能采用模态阻尼比进行计算分析。 展开更多
关键词 航空管道 模态测试 阻尼比 动力学响应
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复杂结构模态测试方法研究 被引量:23
10
作者 董小瑞 杨世文 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期474-477,共4页
以某V12缸柴油机机体的模态测试方法为例,利用有限元模态计算的结果,进行模态测试前的测点和激励点的优化研究,对有限元模态振型与测试振型进行比较,检验测试模型的自由度数目、与有限元模态振型的匹配情况,说明利用有限元预分析的结果... 以某V12缸柴油机机体的模态测试方法为例,利用有限元模态计算的结果,进行模态测试前的测点和激励点的优化研究,对有限元模态振型与测试振型进行比较,检验测试模型的自由度数目、与有限元模态振型的匹配情况,说明利用有限元预分析的结果可辅助复杂结构模态测试方案的建立。 展开更多
关键词 动力机械工程 模态测试 有限元 发动机 机体
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拱结构模态测试中传感器优化配置 被引量:8
11
作者 赵俊 聂振华 马宏伟 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期217-222,268,共6页
将有效独立法(EFI)和有效独立-驱动点残值法(EFI-DPR)应用到拱结构的模态分析传感器优化布置中,通过与传统的均分法(ED)进行数值和试验比较,找出传感器优化布置的有效方法和合理方案。首先利用Ansys有限元软件进行拱结构模态分析的数值... 将有效独立法(EFI)和有效独立-驱动点残值法(EFI-DPR)应用到拱结构的模态分析传感器优化布置中,通过与传统的均分法(ED)进行数值和试验比较,找出传感器优化布置的有效方法和合理方案。首先利用Ansys有限元软件进行拱结构模态分析的数值模拟,分别用3种方法对其进行传感器优化布置;然后分别用均方差最小准则和模态保证准则对其优化结果进行验证和比较,找出最适合的优化方法;最后结合拱结构模态试验,提出了传感器优化布置方案。结果表明,在拱结构模态试验中,ED法具有一定的合理性,但其随机性较大。EFI法克服了这一缺点,且随着传感器数目的改变,其均方差呈规律性变化,为确定传感器优化数目提供了依据,其优化效果优于其他两种方法。 展开更多
关键词 传感器优化布置 拱结构 模态测试 有效独立法
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基于附加约束的小型涡轮增压器转子模态测试 被引量:4
12
作者 宾光富 周伟 +1 位作者 王钢 陈文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1274-1278,共5页
针对转子模态参数难以有效获取的问题,进行了基于附加约束的小型涡轮增压器转子模态测试研究。以多种材料和零部件组成的某型汽油发动机涡轮增压器转子结构为例,采用有限元法构建了其有限元模型,得到自由边界条件下转子前三阶模态频率... 针对转子模态参数难以有效获取的问题,进行了基于附加约束的小型涡轮增压器转子模态测试研究。以多种材料和零部件组成的某型汽油发动机涡轮增压器转子结构为例,采用有限元法构建了其有限元模型,得到自由边界条件下转子前三阶模态频率。然后分别采用卧式悬挂、立式悬挂、海绵垫、硬纸垫四种不同附加约束条件,开展转子的力锤模态测试,通过稳态图识别模态频率,与有限元仿真结果进行对比发现,采用悬挂方式较采用直接固定约束方式的识别值要低,而采用立式悬挂约束方式获得的转子模态测试综合效果最佳。 展开更多
关键词 模态参数 附加约束 涡轮增压器转子 锤击模态测试 稳态图
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基于模态测试的机床动态性能优化 被引量:8
13
作者 周雪钢 赵峰 +1 位作者 马晓波 吴玉亮 《机床与液压》 北大核心 2013年第23期24-27,共4页
机床的动态性能决定着机床的切削加工能力。为提高机床的动态性能,对改进前机床进行动态性能测试,并进行切削振动试验,结合两者找到了机床的薄弱环节;针对找到的薄弱环节对机床进行改进,并对改进后的机床进行动态性能测试和切削试验,验... 机床的动态性能决定着机床的切削加工能力。为提高机床的动态性能,对改进前机床进行动态性能测试,并进行切削振动试验,结合两者找到了机床的薄弱环节;针对找到的薄弱环节对机床进行改进,并对改进后的机床进行动态性能测试和切削试验,验证改进效果,发现达到了预期目的。 展开更多
关键词 机床 模态测试 切削试验 结构优化
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桥梁结构模态测试中传感器优化布置的序列法及应用 被引量:8
14
作者 黄民水 朱宏平 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期80-83,共4页
介绍桥梁结构模态测试中传感器优化布置的序列法,该法以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积或逐步消去的方法对传感器进行优化布置,直到传感器数目最理想、位置最优。最后举例说明了该法在桥梁结构模态测试中的应用。
关键词 桥梁结构 模态测试 传感器 优化布置 序列法
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华北某地区砖木结构农居基于模态测试的抗震能力研究 被引量:3
15
作者 姚新强 孙柏涛 +1 位作者 刘芳 曹井泉 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第4期164-173,共10页
针对华北地区量大面广的砖木结构农居分四个年代从砌筑砂浆强度和圈梁构造柱等方面进行了抗震能力分析,介绍了模态测试的意义和原理,深入分析结构动力特性的测试,得到了振型、频率和阻尼比的获取方法,重点分析了随机响应的模态分析法,... 针对华北地区量大面广的砖木结构农居分四个年代从砌筑砂浆强度和圈梁构造柱等方面进行了抗震能力分析,介绍了模态测试的意义和原理,深入分析结构动力特性的测试,得到了振型、频率和阻尼比的获取方法,重点分析了随机响应的模态分析法,通过地脉动测试方法获取了22栋砖木结构农居的一阶频率和阻尼比对比,对比分析了不同年代砖木结构农居的尺寸、质量现状与结构动力特性的关系,最后从结构构造和模态测试角度提出了增强构造措施、减小高度和跨度尺寸、提高砌筑砂浆强度等方法达到提高结构抗震能力的目的。 展开更多
关键词 砖木结构 抗震能力 模态测试 频率 阻尼比
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FWV-6A加工中心大件的有限元分析和模态测试 被引量:2
16
作者 彭艳华 朱海飞 +8 位作者 姜衡 龚循飞 陈忠 管贻生 张宪民 许冠 陈锦华 毛卫东 黄杜 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期105-110,共6页
为获取加工中心五大件准确的动、静态特性,进行有限元计算与模态测试相结合的分析研究,以立柱和主轴箱两大件为例进行说明。首先,通过有限元计算结果与模态测试结果对比分析得出各大件的固有频率和振型,两者的相互吻合验证了有限元模型... 为获取加工中心五大件准确的动、静态特性,进行有限元计算与模态测试相结合的分析研究,以立柱和主轴箱两大件为例进行说明。首先,通过有限元计算结果与模态测试结果对比分析得出各大件的固有频率和振型,两者的相互吻合验证了有限元模型建立的精确性。然后以该有限元模型为基础进行静态分析,得出各大件的最大应力及变形等数据。以上分析可为加工中心结构尺寸优化和拓扑优化设计指明方向,并提供可靠依据和约束条件。 展开更多
关键词 加工中心 动静态特性 有限元分析 模态测试
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不同约束条件下光学元件的模态测试与振动分析 被引量:3
17
作者 邵珺 叶景峰 +1 位作者 胡志云 张振荣 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第6期165-168,共4页
为了更好的实现对光学元件抗振性能的分析和评估。以直角垫板元件模型为例,开展一系列不同约束条件下的模态测试实验。首先结合ANSYS有限元模拟结果和模态测试结果,控制偏差在系统允许范围内,对模型模态属性的定义和模型建立的可靠性进... 为了更好的实现对光学元件抗振性能的分析和评估。以直角垫板元件模型为例,开展一系列不同约束条件下的模态测试实验。首先结合ANSYS有限元模拟结果和模态测试结果,控制偏差在系统允许范围内,对模型模态属性的定义和模型建立的可靠性进行验证。其次,在基准有限元模型基础上,对不同约束条件下的该光学元件的模态参数进行计算,得到不同约束条件下不同的模态参数。最后,根据不同约束条件下元件所表现出来的不同的动力学特性,分析在不同装配状态下元件的工作稳定性,为进一步改善光学元件在不同振动噪声干扰下的工作性能和抗振性能奠定了基础。 展开更多
关键词 振动与波 模态测试 振动分析 :光学元件
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六面体柔性桁架多体结构的模态测试实验研究 被引量:3
18
作者 刘绍奎 闫桂荣 +1 位作者 欧阳军 董龙雷 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期45-48,共4页
采用半正弦冲击波形 ,通过内力激振的方法对六面体空间柔性桁架结构进行了模态实验研究 ,得到了系统的前四阶固有频率和模态振型。比较实验结果与理论计算结果 ,二者能够很好的吻合 ,验证了理论计算方法的正确性。实验结果表明采用内力... 采用半正弦冲击波形 ,通过内力激振的方法对六面体空间柔性桁架结构进行了模态实验研究 ,得到了系统的前四阶固有频率和模态振型。比较实验结果与理论计算结果 ,二者能够很好的吻合 ,验证了理论计算方法的正确性。实验结果表明采用内力激振的方法能够有效的激起结构的固有频率 ,所得的振动参数可为下一步空间柔性桁架振动主动控制提供直接依据。 展开更多
关键词 六面体柔性桁架多体结构 模态测试 实验研究 内力激振 固有频率 振动控制 结构动力学
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一种频率密集型结构的模态测试方法 被引量:2
19
作者 王卓 闫维明 +1 位作者 何浩祥 俞瑞芳 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2007年第3期216-219,共4页
基于结构的自由振动响应,提出了单点脉冲激励的位置优化方法。优化的物理意义为:增强结构自由响应中待识别振型的参与,抑制其相邻振型的参与。给出了基于单点激励位置优化的ITD模态测试法和该方法的流程图,并进行了数值模拟。结果表明:... 基于结构的自由振动响应,提出了单点脉冲激励的位置优化方法。优化的物理意义为:增强结构自由响应中待识别振型的参与,抑制其相邻振型的参与。给出了基于单点激励位置优化的ITD模态测试法和该方法的流程图,并进行了数值模拟。结果表明:该方法对频率密集型结构的模态参数识别有较好的效果,并且所需要的激励条件在实际工程中比较容易实现,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 密集频率 模态测试 激励位置优化 ITD法
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BW60HS卧式加工中心整机模态测试 被引量:7
20
作者 史安娜 孙伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第2期46-49,52,共5页
数控机床整机模态测试是分析机床抗振性、稳定性以及机床结构动力学优化设计的基础,同时也是解决机床振动问题的重要手段之一。在简要介绍数控机床模态测试原理的基础上,对沈阳机床集团BW 60HS卧式加工中心的模态及动刚度进行了测试。... 数控机床整机模态测试是分析机床抗振性、稳定性以及机床结构动力学优化设计的基础,同时也是解决机床振动问题的重要手段之一。在简要介绍数控机床模态测试原理的基础上,对沈阳机床集团BW 60HS卧式加工中心的模态及动刚度进行了测试。获得了机床整机的固有频率、模态振型、阻尼比、动刚度等参数。通过测试发现,该机床滑板和立柱沿x方向的振动是该机床的薄弱环节,导致x方向动刚度显著降低。在综合分析的基础上,提出在滑板和立柱内增设加强筋的方式来提高的整机系统的动结构性能。文章中的研究可为同类机床结构性能优化分析与实验提供必要的参考。 展开更多
关键词 数控机床 整机 模态测试 动刚度测试
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