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上期文章我們介紹了基于振動測試結果反推結構載荷，點擊可查看《Actran聲源識別方法連載（一）：結構載荷識別》。這一期，我們將介紹第二種聲源識別方法：基于噪聲測試的薄膜模態表面振動識別方法。通過實際工作狀態下的聲音測量數據結合聲源結構表面的空氣薄膜模態，反推出各階薄膜模態的參與因子，從而了解聲源表面的真實振動情況。

并且會對變速器動力總成進行樣件生產，對其做模態、傳遞誤差、接觸斑點、振動響應、噪聲等試驗，實驗結果與仿真結果進行對比，驗證仿真結果的正確性。

本文基于已有的數據，通過仿真和實驗獲取小型多旋翼無人機振動模態基礎上，使用相同的方法，利用計算機輔助設計工具設計載人無人機，通過仿真和實驗數據，獲取載人無人機主要位置的振動模態數據，該數據也有對后續對無人機減振改進提供實驗數據。1 無人機振動傳播途徑振動是能量在傳遞過程中分配不均的一種表現。無人機振動的傳播途徑可以分為兩類：結構傳播和空氣傳播。

首先，通過對徑向電磁力分析，明確了壓縮機電機6f徑向電磁力的組成；其次，通過仿真分析和試驗測試的手段對轉軸的振動特性進行分析，進一步指明6f電磁力與轉軸彎曲模態共振是導致轉軸振動噪聲問題的根源；最后，通過對某款變頻壓縮機的轉軸彎曲模態進行仿真分析及優化，降低了轉軸振動噪聲，改善了壓縮機的聲品質。

圖16 基于Simdroid平臺的仿真APP開發環境3、基于仿真APP的結構設計本仿真APP針對電子行業典型的PCB結構進行模態分析和隨機振動分析，可實現：1）評估焊點材料屬性對結構模態特性及隨機振動響應的影響；2）計算不同PSD譜加載里量級下的隨機振動響應RMS結果，評估焊點陣列在極限工況下是否發生強度失效；3）評估不同模態阻尼比對隨機振動響應結果的影響。

圖2：加載Adams/Vibration插件2.3 整車仿真分析，輸出腳本文件圖3：選擇maintain仿真工況在模態分析之前必須進行一次成功的整車仿真分析，工況一般選擇maintain直線行駛工況，軟件自動靜平衡、線性化、形成腳本文件。

本文將首先通過對圓盤進行旋轉仿真模擬，得出連接單元的相對平移和旋轉及連接單元的反作用力和力矩。然后對其進行模態分析，得到圓盤結構的振型和固有頻率。

結果證明是轉輪葉片后緣的激勵導致了振動。仿真結果與測量得到的振動頻率吻合，大約在300Hz。通過修改原型轉輪葉片后緣的形狀，最大程度減小渦旋脫落，振動明顯得到減輕。自激勵振動與諧振為判斷振動的原因，Voith 的工程師從檢查諧振效應的可能性或發生在自然頻率上的導流葉片自激勵振動的可能性作為切入點。

仿真結果與試驗結果的對照 試驗是在葉輪安裝狀況下通過錘擊法進行的，支架剛度很大，忽略支架的影響 認為結構在20?200Hz范圍內的振動模態頻率由葉輪決定。試驗得到的葉輪模 態頻率值為58.17Hz,83.38Hz,88.69Hz,154.8Hz仿真得到的模態頻率值約為 62Hz、 80Hz、88Hz和152.2Hz。

離心壓縮機葉輪前四階模態陣型見圖6。 1.3 葉輪模態數值仿真1.3.1 模型建立　　運用葉片造型軟件NREC進行建模并進行網格劃分，然后導入到ANSYS進行數值計算，采用無約束載荷，模型及其網格劃分見圖7。葉輪材料參數設置為：彈性模量2.0×105MPa，泊松比為0.3，材料密度為7 800kg/m3 。

2、仿真關鍵步驟 1) 模態計算 模態計算的結果-固有頻率為結構的固有屬性，所以在仿真中只需設置結構的約束條件和提取的階數即可。從工程經驗的角度，一般建議模態提取的最高頻至少為最高激勵頻率的1.5倍。

一、仿真APP解決方案本案例基于伏圖隱式結構分析功能對某新能源汽車電池包進行隨機振動仿真，并對仿真流程進行無碼化快速封裝，形成專用的汽車電池包隨機振動仿真APP，可實現以下功能： 快速評估不同材料對箱體結構隨機振動特性的影響； 快速評估不同結構阻尼系數對電池包結構隨機振動響應的影響； 考查不同模態數及掃頻區間對結構隨機響應結果的影響； 可快速設置不同放大系數下的功率譜密度對結構隨機響應的影響

4.3 電磁振動結果分析： 下圖所示為定子靜態位移，從中可知，0階0倍頻靜態位移和8階2倍頻靜態位移較大，由4.2節可知這是因為電磁力大的。 下圖所示是定子模態放大系數，在各階模態固有頻率處放大系數較大。

在設備產品沖擊及振動的標準，類型相似產品的整個仿真過程中其實是一個十分固定的流程，如采用模態疊加法計算產品的沖擊或長壽命，操作及設置過程都是固化的。采用模態疊加法計算沖擊首先需提取盡可能多的模態，在此基礎下設置結構或系統的阻尼，設定整個沖擊過程的時間，輸出需要的變量及格式。

試驗結果與仿真結果的趨勢一致，所得結果可為復合材料零部件振動分析提供參考。

如果緩沖器的固有頻率接近列車運行或外界干擾的頻率，可能會引發共振，導致緩沖器的振動放大，影響其吸能效果和使用壽命。該仿真APP適用于地鐵系統設計工程師、結構分析師及緩沖器制造商，通過建立緩沖器的三維模型，用戶可以定義材料屬性、邊界條件、結構參數等，進行模態分析，得到緩沖器的多階固有頻率和振型。

- 參會收益 -了解多種建模方式對動力學性能的影響，并基于準確的試驗模態參數進行仿真模型的修正，建立仿真規范；規范試驗行為，了解試驗測點布置、激振方式、參考點等選取原則；規范仿真行為，定量評估多種建模方式對于模態參數的影響；仿真規范的建立規范了企業建立仿真模型的工況類型、

通過實驗（經驗等）校核得知一般零階模態頻率約高于仿真值，由此可以估計驅動電機零階頻率約在5-6kHz這個范圍。故此范圍的振動極大可能由零階模態共振引起。 另外，電機控制器的開關頻率引起的一系列電流諧波與電機氣隙磁場相互作用產生的電磁力波。如上圖d處。其分布特征 其中k1與k2同時取奇偶。