橢圓振動的案例
熱力耦合的橢圓超聲振動輔助銑削加工
案例中刀具在XZ平面內做橢圓超聲振動運動，模型同時考慮熱力耦合。
銑削加工參數：銑削深度0.7 mm，刀具轉速800 r/s，銑削速度：5m/s，切寬1.5 mm。
橢圓超聲振動參數：振動頻率2.5 KHz，X方向振幅1 mm，Z方向振幅2 mm。
銑削效果：
注：加工參數這些僅為示例，實際仿真還是根據自己實驗參數定。
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自同步變橢圓軌跡振動篩仿真分析
自同步變橢圓軌跡振動篩仿真分析
石油鉆井液振動篩是對泥漿進行過濾回收的主要裝備，篩分速度和篩分效果是振動篩的重要指標，目前最先進的振動篩的振動軌跡是變橢圓形式，即入料端橢圓軌跡的傾角較大，長短軸半徑比值較小，有利于泥漿和巖屑沿豎直方向分離，而出料端橢圓軌跡傾角較小，長短軸半徑比值較大，有利于巖屑向外拋出。
從入料端至出料端，橢圓軌跡是連續均勻變化的，而帶動篩箱產生這一振動軌跡的兩個振動電機是自同步的，即兩個電機無任何相互制約機構，但是電機擺塊能夠自動相互追隨，保持一定的相位差角，進行同轉速運行。
影響篩箱振動軌跡的因素有多種，包括：彈性支撐的剛度、篩箱質量分布、電機水平和高度方向位置、電機擺塊大小、負載有效質量等。目前還沒有成熟的技術能夠根據篩分需求給出各參數的準確數值，而且仿真分析可參考的資料也非常有限。本項目將自同步振動理論于仿真分析進行結合，在理論分析的基礎上形成虛擬樣機，驗證每一個參數對振動軌跡的影響，選擇最佳的參數組合。
振動篩通過4個彈性支撐固定在基礎上，其結構屬于遠超共振系統，及結構的激振頻率遠大于結構的簡諧振動頻率，篩箱運行時兩個振動電機能夠實現自動同步，但是在仿真分析時，必須根據自同步原理的計算公式，對兩個電機的相位差角進行分析：
彈性支撐一般由橡膠材料制成，其壓縮剛度曲線隨著壓縮次數會有一定程度變化并趨于一特定曲線：
確定好各輸入參數的數值后，采用三維模型建立仿真分析模型，采用顯式動力學求解器，求解幾個周期范圍內的篩箱振動軌跡：
運行幾個周期后，篩箱振動軌跡曲線趨于穩定：
整個篩箱的振動位移變化云圖：
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一文搞定超聲橢圓振動切削
Abaqus二維橢圓超聲振動切削仿真案例講解
Abaqus激光+橢圓超聲振動多能場輔助車削案例講解
[圖片]
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課程內容
本課程詳細介紹了在Abaqus中如何添加三方向振動載荷的添加，包括：橢圓振動，二維超聲，振動剪切和螺旋進給等，并指出了超聲振動施加方式和使用過程中需要注意的事項。
課程中分別有幾何建模，材料屬性加載，分析步的設置，邊界條件的添加（定義三維振動形式），網格劃分，以及后處理過程，其中后處理的方法直接影響論文中圖片的樣式。
超聲振幅加載理論公式
位移對比（三維振動&一維振動）
受力對比（三維振動&一維振動）
仿真溫度場情況
車削加工過程中工件材料受到刀具的擠壓和剪切作用，在經過彈性變形后形成塑性分離，進而產生加工后的切屑。
第一階段為擠壓過程，刀具從側面壓入到工件內部，此時工件由于擠壓作用和刀具完全接觸，但尚未產生明顯的溫度升高情況；
第二階段為變形過程，由于工件基體產生了明顯的形變，在形變的作用下材料內部溫度升高，熱量由工件傳遞到了刀具基體上，可以看出刀具在沖擊作用下溫度瞬間升高；
第三階段為剪切過程，此時工件在刀尖的剪切作用下出現材料分離，并且出現明顯的材料大變形情況，導致加工區域溫度升高；
第四階段為滑移過程，此時分離后的切屑在刀具表面滑動，在摩擦力的作用下產生滑移升溫，并擴大了溫度區域。
展開 一文讀懂地震波 附Ei-center地震波下載
瑞利波（Rayleigh wave）：又稱為地滾波，粒子運動方式類似海浪，在垂直面上，粒子呈逆時針橢圓形振動，震動振幅一樣會隨深度增加而減少。
大家仔細看看下圖，區分一下不同類型波的特點。
地震波序
地震發生后，首先出現的是體波，其中縱波（P波）的傳播速度比橫波（S波）快，而面波由于是縱波與橫波在地表相遇后激發產生的次生波，所以相對體波產生稍次，而在面波之后緊接著是一串地震尾波。
由于不同類型地震波產生的時間和速度不同，它們到達同一場地的時間也就有先后，從而形成一組地震波序列，它解釋了地震時地面開始搖晃后我們所經歷的不同感覺。
首先 從震源到達某地的第一波是“推和拉”的P波。它們一般以陡傾角出射地面，因此造成鉛垂方向的地面運動，垂直搖動一般比水平搖晃容易經受住，因此一般它們不是最具破壞性的波。
因為S波的傳播速度約為P波的一半，相對強的S波稍晚才到達。它包括SH和SV波動：前者在水平平面上，后者在垂直平面上振動。S波比P波持續時間長些。
地震主要通過P波的作用使建筑物上下搖動，通過S波的作用側向晃動。
其次 當S波之后或與S波同時，勒夫波開始到達。地面開始垂直于波動傳播方向橫向搖動。
下一個是橫過地球表面傳播的瑞利波，它使地面在縱向和垂直方向都產生搖動。
這些波可能持續許多旋回，引起大地震時熟知的描述——“搖滾運動”。
展開 斜拉索那點事兒（五）——斜拉索的減振
03
各個方向的振動均有效，可以根據拉索的尺寸確定阻尼器尺寸，可以獲得最佳的對數衰減。
04
阻尼器的工作性能可以通過改變高阻尼橡膠的成分減小阻尼器工作性能受溫度影響的程度。阻尼器最佳彈性剛度值不隨振動模態的變化而變化。
盡管高阻尼橡膠圈有很多優點組你去是可以提供的減震效果是有限的。目前采用高阻尼橡膠圈和其他阻尼器聯合使用應用越來越廣泛。
Oil Damper油阻尼器
油阻尼器的構造特點是在活塞上開孔，根據孔洞的大小決定通過活塞的油量，從而確定其提供的阻尼力。油阻尼器的剛度一般很小，可不予考慮，阻尼系數與溫度無關。油阻尼器其機械構造復雜，對于微小的振動不敏感，其安裝調節比較麻煩。油阻尼器阻尼介質為液體，易發生漏油或滲油現象，維修費用較高。
最初的阻尼器多采用汽車減震器，由于車用減震器為油壓式，只能提供軸向阻尼力，為了控制斜拉索的橢圓形振動，一般一根拉索需要采用兩個油阻尼器來控制拉索的面內和面外振動。日本首次在荒津大橋上安裝了油阻尼器，為了考慮橋梁的整體美觀而把油阻尼器安裝在護欄高度以下，國內在長江二橋和錢塘江三橋上首次開始使用。
A
日本荒津大橋
1
南京長江二橋
1
錢塘江三橋
Viscous Shear Damper黏性剪切型阻尼器
黏性剪切阻尼器是利用黏性材料的剪切變形產生的抵抗力來抑制拉索的振動。一個黏性剪切阻尼器可同時控制拉索面內、面外兩個方向的振動，并可追隨拉索的軸向運動帶來的阻尼器安裝位置的變化。
展開 350兆瓦汽輪機繞組模態試驗與故障診斷
因此，交變電動力的徑向分量是引起繞組端部結構振動的主要激勵力。此外，繞組端部的電磁作用力沿圓周呈類似橢圓形分布，所以當繞組端部的共振頻率為100Hz左右，且其振型呈橢圓形狀時，造成共振的危險性最大。
交變（100Hz）旋轉電磁力徑向分量分布
定子繞組端部的橢圓振形
當發電機定子繞組槽內固定、端部支撐、綁扎固定結構和工藝不滿足要求，特別是當定子繞組端部橢圓形振動頻率落入100Hz附近，則可能造成端部與倍頻電磁力發生共振，導致定子端部在運行中就可能因共振磨損大而引發事故的發生，往往機組投運后不久就會出現端部絕緣的磨損現象，嚴重情況下會導致定子繞組松動、絕緣磨損、引水管破裂、漏氫、漏水，甚至造成機組燒毀等事故。
定子斷裂的綁繩
出現移位的間隔快及磨損的線棒
另外，出廠時端部結構測試合格的發電機，運行一段時間后可能會發生變化，逐漸發生松動，繞組端部線棒的固有頻率和模態振型隨之改變，有可能落入雙倍工頻橢圓振型的范圍，此共振現象加重了松動和磨損的程度，導致故障或者事故的發生，因此分析研究定子繞組端部固定結構的振動特性，對保證機組的安全運行具有重要的意義。
展開 旋轉機械的振動狀態信號檢測與故障診斷
當產生此類故障時，轉子的軸心軌跡呈橢圓形；振動信號的原始時間波形一般呈正弦波形；在頻譜圖中，基頻所占比重很大，其他倍頻占比重很小，諧波能量主要集中在基頻。
2.
什么是利薩如圖？
而提純的軸心軌跡排除了噪聲和電磁干擾等超高次諧波信號的影響，突出了工頻、0.5倍頻、二倍頻等主要因素，便于清晰地看到問題的本質；一倍頻軸心軌跡則可以更合理地看出軸承的間隙及剛度是否存在問題，因為不平衡量引起的工頻振動是一個弓狀回轉渦動，工頻的軸心軌跡就應該是一個圓或長短軸相差不大的橢圓，而如果軸承間隙或剛度存在方向上的較大差異，那么工頻的軸心軌跡就會變成一個很扁、很扁的橢圓，從而把同為工頻的不平衡故障和軸承間隙或剛度差異過大很簡便地區別開來；二倍頻軸心軌跡則可以看出嚴重不對中時的影響方向等。因此，利用軸心軌跡可以判斷出轉子的一些故障特征。
除了用于軸心軌跡測量之外，利薩如圖法還可用于測量簡諧振動的頻率，如測量結構的固有頻率。如兩個信號分別為激勵信號和加速度響應信號，結構共振時，二者的激勵頻率相等，相位相差90度，X軸信號和Y軸信號的相位差為90度。根據利薩如圖原理可知，兩個信號合成的利薩如圖是一個正橢圓。當激勵頻率ω略大于固有頻率ωn或略小于固有頻率ωn時，圖形都將由正橢圓變為斜橢圓，其變化過程如圖2所示。因此，圖形由斜橢圓變為正橢圓的頻率就是振動結構的固有頻率。當然響應信號也可以為位移或速度傳感器，那么，相應的利薩如圖也會發生變化。
圖2 用加速度判別共振的利薩如圖形狀變化過程
2. 相關理論
對于利薩如圖來說，是兩個相互垂直的信號疊加，簡單起見，在這僅介紹最為簡單的兩個相互垂直的簡諧波疊加。
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