变双曲圆弧齿线圆柱齿轮机床静动态特性仿真分析

以变双曲圆弧齿线圆柱齿轮专用机床为研究对象,建立了简化的有限元模型,在ANSYS Workbench中对专用机床进行静动态特性分析.通过对机床在仅受重力以及重力与铣削力共同作用两种条件下的整机静态特性进行分析,找出机床结构系统静刚度的薄弱环节,并提出改进方法;通过整机模态分析获得了前六阶固有频率及振型,同时基于模态分析...     

高速数控车床进给系统静动态特性分析

高速数控车床的进给系统是重要部件,其静动态特性对机床整体性能的影响非常突出,应用ANSYS软件对高速数控车床进给系统进行了有限元分析.为了提高分析效率,对高速数控车床进给系统原始设计进行了简化,这些简化均不会对整体应力分布有明显影响.建立了高速数控车床进给系统有限元模型,分析其静态特性.通过模态分析得到高速进给系统固有频率和主振型,为高速数控车床的动态性能评估提供依据.     

热超声键合压电换能器的动力学特性

基于有限元方法和试验测试,研究了芯片封装用压电超声换能器的动力学特忡。借助ANSYS压电耦合和非线性接触分析功能,对换能器自由和约束状态下的振动特性进行了分析。探讨了超声能量在空间域、时域和频域的传递规律。由模态分析得到换能器的振动形式,通过谐响应分析提取其在正弦电压激励下的振动信息,经瞬态分析获得换能器的瞬态响应。结果表明,螺栓径向尺寸和预紧力影响换能器的模态分布和动态特性,压电晶堆加载电压的频率影响超声能量传递特性。通过键合试验考察了焊点质量与螺栓径向尺寸的关系。分析和试验结果为换能器设计和键合工艺优化提供了指导。     

内嵌式快刀伺服机构的静态特性分析与实验验证

基于音圈电机驱动研制一种内嵌式快刀伺服装置,该装置结构紧凑,导向精度高,并运用Workbench进行了有限元仿真。静态分析得到气浮装置的应力应变分布情况,获得零部件最大变形量和最大应力值;模态分析得到气浮装置各阶固有频率和振型,并通过模态实验进行对比,验证有限元模型的合理性。分析结果表明:增加刚性支撑可提高快刀伺服装置固有频率,能有效避免"共振"现象发生。该设计方案能够实现大行程高刚度切削加工要求。     

高速精密数控立式加工中心整机静动态特性分析

利用Pro/E强大的三维建模功能建立立式加工中心整机数学模型;采用有限元分析的基本方法和理论对整机进行静动态特性分析,根据静态计算结果和振型图找出结合部薄弱环节并对整机的动态特性做出评价;用专门的实验设备得出机床整机的静态和模态数据,来验证分析结果的正确性,为以后类似机床整机模型的有限元分析和无样机条件下的机床虚拟设计提供参考。     

基于FEM的轴向柱塞泵配流盘静动力学仿真研究

为较全面地理解轴向柱塞泵配流副的力学行为，针对其工作特征，提出配流盘静、动态力学特性分析对研究其工作过程的必要性。应用有限元分析软件对配流副的核心元件-配流盘进行建模，仿真计算后获得一定供油压力、支撑定位方式下的应力应变分布特点及其演变规律。通过对仿真结果的分析，提出变形是影响该摩擦副油膜间隙的主要因素之一；以连续供油配流盘模态分析为例，由配流盘的固有频率和前五阶振型，分析不同振型的特点及其对全泵动态响应的差异，并计算了间歇供油配流盘的前五阶固有频率，两者比较得出局部的结构改变对模态影响较大，为配流副的静、动力学优化设计提供了一定的理论依据。     

多轴联动龙门式加工中心主体结构有限元分析

采用有限元软件SAMCEF Mecano,建立了多轴联动龙门式加工中心主体结构的仿真模型,基于结合面特性参数数据库,采用用户自定义矩阵来处理机床结合部的接触问题,对加工中心进行了静、动态特性分析,得出了加工中心的静刚度、模态振型、动刚度.找出了机床的薄弱环节.通过建立动态的有限元模型,对加工中心进行了动力学分析,得出不同时刻应力变化云图.验证了静、动态特性分析的正确性.这些内容为进一步的研究加工中心的动态特性、结构优化设计以及轻量化设计提供了重要依据.     

基于广义多项式假设模态法的大型螺纹旋风铣削工件系统动力学分析

文章以大型螺纹旋风铣削的工件装夹系统为研究对象,将铣床卡盘、浮动支撑、抱紧装置,以及尾架简化为弹性约束,并将切削力假设为周期性“半正弦”激励信号,运用广义多项式模态假设法,建立了大型旋风铣削工件系统的动力学模型.基于Matlab编程平台,利用Runge-Kutta法对系统的动力学模型进行数值分析,以研究大型螺纹工件的浮动支撑、抱紧装置对螺纹动态响应的影响.分析结果表明:工件的动态响应是由系统固有特性与切削力特性共同决定,而且抱紧装置对工件动态响应影响显著.当引入抱紧装置后,只需选取较小的浮动支撑刚度就能有效的降低切削点处的动态响应.     

HDB-63高速卧式加工中心立柱动静态特性有限元分析

以高速卧式加工中心柱为研究对象,建立了其基于组合体的有限元模型并分析了结构特点.立柱连接着滑架和床身,是加工中心重要的连接部件.为保证加工中心的加工精度和静动态特性,有必要对立柱的静动态特性进行有限元分析,检验立柱的设计是否合理.对立柱进行了静力分析,分析结果表明立柱的变形主要集中在上部.对立柱进行了模态分析,分析结果表明其薄弱环节为两侧支撑.静力分析和模态分析的结果为立柱的结构优化指明了方向.     

三自由度并联机床动力学响应研究

为了优化机床结构,提高整机静动态性能,针对一种三自由度并联机床进行了动力学响应研究。应用三维建模软件,建立了该并联机床整机的几何模型,依托有限元分析软件ANSYS Workbench建立了整机有限元模型,对其进行了模态分析,得到了机械结构前20阶固有频率和振型,分析结果表明,机床低阶频率偏低。为了研究机床各阶频率对动态载荷的响应情况,在模态分析基础上对整机结构进行了谐响应分析,得到了动平台与万向铰链沿着空间各个方向的位移响应曲线,指出了机床第3阶和第8阶固有频率对机床的动态性能影响最大,支链和万向铰链是影响机床动态性能的关键结构件。为了了解并联机床抵抗冲击载荷能力,对整机进行了瞬态分析,得到了机床动平台位移、速度时间响应曲线,以及支链在冲击载荷下的平均应力变化情况。所有动态响应分析数据为机床结构优化提供了理论依据。     

超高速磨削主轴系统的动态有限元分析

运用有限元分析软件ANSYS建立超高速磨床主轴系统的三维有限元模型,并对其进行模态分析,得到各阶固有频率和振型。针对超高速磨削过程中由转速产生的离心力的影响,先对主轴系统进行了静力分析,然后对其进行模态分析,获得各阶固有频率和振型。通过比较得知:考虑预紧力后,主轴系统固有频率都有提高。通过公式计算获得各阶固有频率所对应的临界转速,为磨削加工时避开共振频率提供理论指导。考虑到磨削力对主轴系统的激振力作用,利用Full法对主轴系统进行谐响应分析,获得了主轴跨中节点随激振力频率变化的幅频响应曲线,识别了产生共振的激振力频率。提出了进一步提高主轴动态特性的工艺措施。     

基于ANSYS Workbench的某大型氧化铝仓有限元分析

文章以某工程中25000 t氧化铝仓主体结构为分析对象,采用SolidWorks搭建实体模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中进行静态分析、模态分析、地震反应谱分析和瞬态分析,得到氧化铝仓的应力和位移云图。分析结果显示:氧化铝仓在静态载荷作用下满足设计要求;氧化铝仓的动力学特性较为复杂,模态振型具有多样性,在地震载荷作用下,其强度和稳定性满载抗震要求。     

平面LED焊线机xy平台的结构优化与性能测试

运用Solid Works对焊线机xy精密定位平台进行建模,运用Workbench有限元分析软件完成该焊线机xy精密定位平台关键部件静态、模态分析。根据有限元分析结果,对焊线机xy精密定位平台机械结构进行优化设计和创新设计,以寻求使整个xy精密定位平台动、静态性能和稳定性能提高,误差减小的新方案。对焊线机优化的xy精密定位平台控制系统进行研究并进行性能测试对比分析,试验结果证明该优化分析方法的正确性。     

振动模态测试技术在金刚石圆盘锯横梁结构优化的应用研究

通过实验模态测试与有限元理论分析相结合的方法，对金刚石圆盘锯的模态特性进行了研究，分别获取了金刚石圆盘锯的各阶固有频率，并用模态测试的实验数据验证、修正了有限元分析的理论模型，以准确的有限元理论模型为基础对金刚石圆盘锯的横梁部件进行了结构优化设计研究。减少了金刚石圆盘锯横梁的刚度冗余，在保证横梁静、动态性能略有提高的条件下，实现横梁的减重设计要求。     

砂轮片的有限元模态分析研究

针对砂轮片的振动失效现象,采用有限元分析软件ANSYS分别对砂轮片进行静止状态下的固有模态分析和旋转状态下的有预应力模态分析.通过对比分析可知,离心力对砂轮片固有模态的影响很小,同时还可以有效避免外界激振频率与固有频率接近而引起的共振破坏.所得结论可以为砂轮片的改进设计及进一步动态特性分析提供参考依据.     

自动流量平衡阀可变过流面端帽的有限元分析

针对自动流量平衡阀可变过流面端帽受到高压流体冲击作用而产生的应力、应变损坏和共振现象，利用ANSYS对可变过流面端帽结构进行动力学建模和有限元分析，使强度、刚度满足材料使用要求。在有限元分析基础上，通过模态分析验证了有限元分析的结果，为今后自动流量平衡阀结构改进提供了必要的理论和技术依据．     

基于ABAQUS的高速立式加工中心床身的优化设计

利用有限元分析软件ABAQUS对BVG系列高速立式加工中心的床身进行模态和静力分析;根据仿真分析结果,针对床身设计中的薄弱环节进行改进,对改进后的床身进行模态和静力分析.结果表明,优化后床身的结构性能较原设计得到明显提高.     

三维强化抛光振动台的试验模态分析与有限元分析

对三维强化抛光振动台的初始结构模型进行试验模态分析，获得了各阶模态参数，分析其结构动力特性，并与有限元模态分析结果进行对比，验证了有限元模型的正确性。进而为实现结构的优化设计提供依据。