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直線振動篩的模態分析介紹

時間:2012-06-07返回列表

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直線振動篩

直線振動篩是采用慣性激振器來產生振動來進行工作的,具有一定的工作頻率,如果工作頻率遠離固有頻率,就不會發生共振現象,理論上的振幅也將小于共振時的振幅,這樣振動篩結構不易被破壞,并且減小了噪聲。因此,需要對振動篩進行模態分析。模態分析還可以使結構設計避免共振或按特定頻率進行振動。

模態是結構的固有振動特性,每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型。這些模態參數可以由計算或試驗分析取得,這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態分析。所以模態分析就是對結構的動力學性質的固有頻率,阻尼,振型進行研究和分析的一種方法。通過它能確定自然頻率、振型、和振型參數等。模態分析是所有動力學分析的基礎。模態分析方法分為理論模態分析和試驗模態分析。理論模態分析主要是運用有限元法對振動結構進行離散,建立系統特征值問題的數學模型,用各種近似方法求解系統特征值和特征向量。試驗模態分析是通過試驗將采集的系統輸入與輸出信號經過參數識別獲得模態參數。振動模態是彈性結構的固有的、整體的特性。如果通過模態分析方法搞清楚了結構在某一頻率范圍內各階主要模態的特性,就可能預言結構在此頻段內在外部或內部各種振源作用下實際振動響應。因此,模態分析是結構動態設計及設備的故障診斷的重要方法。模態分析是研究結構動力特性一種近代方法,是系統辨別方法在工程振動領域中的應用。木章采用理論模態分析方法來獲得結構的各階模態。

經過長期的發展,模態分析已被人們所熟悉,它已成為振動工程中的一個重要的組成部分。早在上世紀50年代,在航空工業中就采用共振試驗確定系統的固有頻率;60年代,發展了多點單相正弦、正弦多頻單點激勵,制造出商用模擬式頻響函數分析儀;60年代后期到70年代,出現了各種瞬態和隨機激勵、頻率模態分析識別技術:80年代中期到90年代,模態分析基木普及各個工程領域,甚至得到更深層次的應用,在結構性能評價、結構動態修改和動態設計、故障診斷和狀態檢測以及聲控分析等方面的應用研究比較廣泛,尤其是對結構的動態修改和動態設計,都取得了豐碩的研究成果。

一般來講,模態分析技術在機械振動領域的作用主要可歸結為以下幾個方面:

1.新產品設計中進行結構動態特性的分析與優化。

2.評價現有結構系統得動態特性,如安裝在結構上的做旋轉運動的設備,其轉動部件的頻率否接近結構的某階固有頻率,必須對結構進行模態分析,來求得結構的各階模態參數和振型,從而評得知結構的動態特性是否符合要求,理論計算的結果是否準確,通過模態分析是否能避免設備存在過大的振動。

3.能分析診斷并預報結構系統的故障。

4.使用模態分析得到的固有頻率和正交模態,可以為后續動態分析(如瞬態分析、諧響應分析、譜分析等)作指導。

5.判斷結構系統的載荷是什么類型的載荷。

6.控制結構的振動噪聲,減少環境污染。結構振動時,各階模態引起噪聲的程度并不相同,通過調整或抑制對噪聲影響比較大的“特殊模態”,便可降低噪聲。

7.評估可能放大載荷的因素。

8.指導試驗分析,如減振裝置和加速度傳感器的布置位置。

總之,所有以上作用都是基于特征值分析的,是許多動力響應分析的基礎。

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