齿轮箱模态测试及分析
针对某型号齿轮箱存在的振动问题,采用实验模态和有限元仿真相结合的方法,确定齿轮箱动态固有特性,探索振动异常原因,研究解决方案。
本项目以某一型号齿轮箱为试验对象,用激振器单点激励和力锤多点激励,移动传感器的试验方法,采用国际最流行的Polymax模态参数识别方法对实测的频响函数数据进行处理分析,得到齿轮箱的固有频率、阻尼比和振型等模态参数,了解结构的固有特性,探索引起振动原因,同时为后续的仿真计算模型的修正和结构优化设计提供参考。
根据估计模态参数是所用的多参考点最小二乘复指数的基本方程求解系数矩阵时,如果每次增加计算模态数后,得到的极点和留数都基本不变,则在该频率处注上符号“s”(stable);如果只有模态频率不变,则注上符号“f”(frequency);只模态阻尼比不变,则注上符号“d”(damp);如果只有留数不变,则注上符号“v”(vector)。在确定频率后采用POLYMAX方法来计算所选取模态的振型和结构阻尼。因此,只有稳态图中稳定的“s”频率才可确定是真实的模态频率,稳态图不但给出所存在的模态数的强烈暗示,而且是确定物理极点“最佳”估计的强有力的工具。
通过实验模态分析,确定齿轮箱各状态下动态固有特性,包括固有频率、阻尼比和振型,探索振动异常的原因及对应的解决方案。