摘要：背景:青少年特发性脊柱侧弯是一种常见的脊柱畸形,严重影响患者的身心健康。模态分析将集中于解析胸椎的自然振动特性以及其在外部振动影响下的稳定性和响应,这一分析不仅有望增进对青少年特发性脊柱侧弯胸弯的理解,而且能为开发新的治疗策略、设计个性化支具和评估手术结果提供新的视角和方法。目的:建立三维有限元模型,评估青少年特发性脊柱侧弯患者全胸椎和椎间盘在不同振动频率下的响应模式,确定潜在的损伤风险频率范围。方法:研究于2023年6月至2024年6月在新疆医科大学第六附属医院和新疆大学博达校区机械工程学院共同完成。研究对象为1例重度青少年特发性脊柱侧弯胸弯患者,采用西门子双源螺旋CT机扫描获取CT图像,通过Mimics、Geomagic Studio、Solidworks和Hypermesh等软件建立精细的T_(1)-T_(12)全胸椎三维有限元模型。利用Abaqus软件对模型进行模态分析,获得全胸椎和椎间盘的前12阶模态最大振幅及其对应的振型。结果与结论:①模态分析结果显示,全胸椎和椎间盘在低阶模态下主要围绕X、Y轴发生弯曲及扭转,而在高阶模态中则增加了围绕Z轴的旋转;②T_(1)-T_(3)和T_(6)-T_(8)节段表现出最为显著的变形和较高的载荷负担,提示这些区域在脊柱侧弯发展中起关键作用;③当固有频率长期集中在98.832-121.97 cycles/s时,全胸椎和椎间盘的振动位移较大,可能导致脊柱损伤;④通过有限元模态分析,可为了解青少年特发性脊柱侧弯患者整个胸椎和椎间盘在不同振动频率下的响应提供科学依据,从而为临床治疗、预防,特别是与振动相关的防护策略提供了重要见解;此外,通过识别损伤风险的潜在频率范围,可为制定青少年特发性脊柱侧弯患者的振动防护措施和优化脊柱护理策略提供重要依据。

摘要：振动器作为可控震源的核心部件,其性能对可控震源输出信号的质量起着至关重要的作用。为了准确掌握可控震源振动器的模态特性,找到非激励振动的原因,根据有限元模态分析相关理论,建立了振动器-大地有限元模型,利用ANSYS Workbench软件对模型进行预应力模态分析,获得施加预应力后的振动器变形情况和前6阶固有频率以及相应的振型。有限元分析表明:在实际工作频宽内,振动器的主要振动形式是平板以上结构沿长轴和短轴的摆动以及以活塞杆为中心的扭转。针对有限元分析结果,进行了现场试验,试验结果与仿真分析一致,证明了有限元分析的正确性。研究表明,振动器共振会导致非激励性的摆动和扭转,这是振动器输出信号畸变的一个原因。研究结论为振动器结构设计和现场作业提供了理论指导。

摘要：以自主开发设计的发动机台架快速对接小车为研究对象,通过有限元模态分析比较几种不同结构方案下的固有频率及振型,避免其与发动机共振。

摘要：模态分析是确定复杂结构振动形态和薄弱环节的一种有效手段。汽车结构的静、动态分析的主要目的是查明车身的应力分布和变形状况，而分析模态及固有频率，则可以检验车身结构的合理性。通过模态分析可以获得一个结构较完整的固有频率、振型和振型参与系数，固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。

摘要：减速箱是一个多自由度弹性振动系统,作用于该系统的各种激振力使减速箱产生复杂振动,带来整个机械设备的振动。以某圆柱直齿轮减速箱为研究对象,采用有限元模态分析方法,获得该系统的前六阶固有频率和振型,所得模态属性为系统结构振动特性的描述、寻找减速箱箱体产生振动的敏感部位及整机作业性能的优化设计提供了重要依据。此方法可以在箱体设计时使减速箱固有频率与齿轮啮合频率避开,避免由于机械振动造成的减速箱故障,为减速箱后继的动态响应分析以及箱体的优化改进提供理论依据。

摘要：运用有限元分析软件ANSYS,对某公司无油双螺杆压缩机的转子建立有限元模型,并对其进行了模态分析,得出了该压缩机转子的前6阶固有频率和振型。结果显示该螺杆压缩机转子的一阶、二阶临界转速远大于实际工作转速,不会发生共振。通过模态分析为产品的设计和优化提供了理论参考依据。

摘要：应用模态分析理论,对YT4135Z柴油机机体的动态特性进行了研究。在I-DEAS9.0软件平台上建立了机体的三维实体模型,并对其进行了合理的简化,选用四面体单元对机体三维实体模型进行了网格划分,建立了机体的有限元模型。采用工程上常用的Lanczos法计算出机体约束模态的固有频率和振型,通过振型分析,找到机体振动的薄弱部位,并提出了相应的修改措施,从而为YT4135Z柴油机机体结构的改进设计及机体的动态响应分析提供可靠的依据。本文分析表明,对机体上加强筋结构和布置进行优化设计能有效提高机体的刚度。

摘要：为了解决玉米播种机机架在播种过程中产生复杂振动变形而影响播种株距均匀性的问题,以自主研发的2BFQ-2型山地小型玉米播种机为研究对象,用UGNX7.5软件建立机架的三维模型和有限元模型,然后应用NASTRAN求解器分析机架的各阶模态,最后计算出机架的固有频率、总振幅和主振型,并输出各阶频率位移云图。该研究结果为机架后续的设计和减振分析提供了理论依据,对稳态播种和提高播种株距的均匀性具有重要的理论意义。

摘要：为攻克某公司矿用索道斜坡转弯的技术难关,对其原有抱索器进行优化设计并提高抱索器各阶固有频率,防止共振对抱索器零部件的损坏。利用Pro/E三维绘图软件对可摘挂式抱索器建立样机模型,并对结构进行简化,然后再利用有限元软件ANSYS对可摘挂式抱索器进行模态分析,提取出其低阶固有频率及振型。研究其振动模态及参数,并与优化前的抱索器模态结果进行对比,检验优化效果。

摘要：新型破碎机是由薄板等型材焊接而成的柔性结构,在动力激励下引发其薄壁件的振动,辐射噪声。为研究其在正常工况下的动态性能,运用有限元模态分析法对主要构件进行分析,得到其前几阶固有频率,找到了振动过大的原因。为了提高机械破碎的效率,以结构件筛理表面积为目标函数,以板材的厚、构件宽、构件长为设计变量,以第1阶固有频率为约束变量,进行结构参数优化设计,并以得到的面积值为约束,以第1阶固有频率最大为目标函数继续优化,得到破碎机主要参数的最佳值。经分析优化前后的振动烈度,表明优化后的效果较好。