上悬式离心机转鼓的动态性能分析与优化

为了解决上悬式离心机运行中跨越临界转速出现共振、冲击等问题,文中运用有限元分析法对上悬式离心机转鼓进行了动态分析,探讨了转鼓各个结构参数对动态性能的影响关系,并以此为基础对转鼓系统动态性能进行了优化,分析获得了转鼓各结构对动态性能的影响程度.优化后转鼓临界转速避开了工作转速,分离性能提高了16%.所得转鼓各参数对动态性能的影响关系,为转鼓系统的进一步改进奠定基础.     

基于Hypermesh和Ansys的卧螺过滤离心机转鼓系的模态分析

卧式螺旋过滤离心机的转鼓系作为整机振动的振源,是研究离心机动载荷与机械振动的重点对象。结构共振与物料分布不均是转鼓系振动的主要原因。对转鼓系进行有限元模态分析,可以避免结构共振的发生。通过UG建立了转鼓系的几何模型,并利用Hypermesh对几何模型进行了六面体网格划分。采用接触对与MPC算法,实现了零部件之间不连续网格的连接。基于BlockLanczos算法,在Ansys中对转鼓系有限元模型进行了特征值提取,得到了转鼓系在有、无离心预应力下的前8阶固有频率与振型。研究表明,转鼓系在给定工作转速下,不会发生结构共振。离心预应力对固有频率的低频成分影响较大,而对中高频成分影响较小。研究结论为整机瞬态动力学分析与转鼓系结构优化研究与设计提供了依据。     

旋转尺蠖压电电机驱动机构自由振动分析

提出了一种新型旋转尺蠖压电电机。考虑旋转尺蠖压电电机驱动机构为连续系统,建立了驱动机构动力学模型;利用该动力学模型求解了样机驱动机构的固有频率和模态函数。分析了系统参数对驱动机构固有频率的影响规律,为旋转尺蠖压电电机的设计打下了理论基础。     

基于流固耦合的蝶式分离机转鼓振动特性分析

为了探究旋转流场对碟式分离机转鼓振动特性的影响,以某DHY450型碟式分离机为研究对象,对蝶式分离机转鼓分别进行了干模态分析和单向流固耦合分析,探究了旋转流场对转鼓固有频率的影响。同时,采用控制变量法探究了流体密度及黏度系数对转鼓共振特性的影响规律,并与试验值进行了对比。结果表明：相较于干模态,流固耦合下转鼓的固有频率明显下降,最大差值可达15.8%;对于高转速碟式分离机,转鼓二阶共振频率及振幅均随流体密度和黏度的增大而较小幅度增加。对碟式分离机进行振动特性研究时必须考虑流体影响,而流体密度和黏度的小幅度变化对转鼓二阶共振特性的影响可忽略。研究结果对碟式分离机的设计及振动故障分析具有借鉴与参考意义。     

基于ANSYS的旋转床转鼓系统结构优化

为减小旋转床工作过程中转鼓的应力和变形,促进转鼓系统结构的改进,运用ANSYS软件建立旋转床转鼓系统有限元模型,进行静力学分析,得出转鼓正常工作状态下的应力分布。针对应力集中的部位和特点,改变局部结构,提出转鼓结构优化的有效措施。研究结果表明:最大变形在衬套与转鼓座接触处;在衬套中部存在应力集中现象;增大衬套壁厚、减小螺栓孔直径可以削弱该部位载荷。     

基于虚拟样机技术的混合驱动机构动态响应分析

混合驱动机构采用双电机驱动,为避免共振确定机构的固有频率是必须的.应用MSC.ADAMS软件,通过一个实例,针对弹性五杆机构建立机构多体系统模型,进行了动力学分析,并在所建模型基础上提出了一种系统固有频率的计算方法,能够快速求解出柔性体模型振动的固有频率及相应振型,通过利用MSC.ADAMS/Vibration模块频域分析工具分析其动态响应特性,仿真结论证实在远低于系统固有频率的转速下机构也可能发生低阶谐振现象,两个电机转速及转向的选择对系统响应是重要的,因此在机构设计中要对系统进行动态响应分析以避免此现象发生.     

基于SolidWorks和COSMOSWorks的磁轴承转子结构模态分析

转子作为旋转机械的核心部件,对其进行精确的动力学分析是获得整个系统动力学特性的关键,而模态分析作为动力学分析的基础,对转子系统的设计、特性的研究以及故障时的分析等尤为重要。运用Solid Works对磁轴承转子部件进行了三维建模并结合Co SMo SWorks在自由与受迫两种不同状态进行了分析与比较,得到了该轴系的固有频率及相对应的振型图。同时考虑了轴承支撑、离心力、电机扭矩对轴系一阶固有频率的影响,意在为进一步分析磁轴承转子系统的动态特性打下坚实基础。     

基于ANSYS的立车加工电机机座模态分析

介绍了电机机座动力学有限元建模方法,应用ANSYS软件对电机机座进行了模态分析。得到立车加工中电机机座固有频率特性以及在旋转离心力作用下的电机机座的振型,并分析不同转速产生的旋转离心力对机座模态分析结果的影响。此研究结果对于电机机座的机械加工关键工序与工装设计具有重要的指导作用。     

弹性支承体与旋转叶片耦合系统的固有频率分析

应用多体系统动力学理论建立弹性支承体与旋转叶片耦合系统的动力学方程 ,在系统稳定运动状态下 ,对耦合系统的动力学方程进行线性化处理 ,然后计算其系统固有频率 ;分析弹性支承体变形对系统固有频率的影响     

铣削系统动态特性的试验研究及有限元仿真分析

为了抑制铣削强迫振动的发生,研究了由主轴、刀柄和刀具组成的旋转系统的动态特性。以东昱精机CMV-850A型数控加工中心的旋转系统为研究对象,采用锤击法进行模态分析,利用LMS Test.lab软件拟合模态数据,得到该系统的频响函数及固有频率。在ABAQUS软件中进行动力学仿真分析,比较两种方法获得的系统固有频率和动态响应,验证所建立的动力学仿真模型的准确性。研究表明,拟合的频响函数是可信的,建立的有限元模型能准确模拟铣削系统的动态特性。     

高速旋转状态下的齿轮非线性模态分析

建立齿轮在高速旋转状态下的三维有限元分析模型,模拟某履带车辆传动系统齿轮旋转过程的实际工况,进行非线性模态分析,精确计算其在高速旋转时的应力-应变特性,得到齿轮非线性低阶固有频率和主振型,并通过与静止状态下分析得到的固有频率进行对比分析,所得结果既反映了动力学性能,又为系统的进一步动力学修改、噪声控制以及优化设计提供了有力的依据.     

基于多目标的刨切机床身结构优化设计

以某数控刨切机床身为研究对象,提出一种基于灵敏度分析与结构优化设计相结合,以床身质量、最大静变形和一阶固有频率为优化目标的床身优化设计方法。建立床身有限元模型,对其进行动静态特性分析,通过对床身主要设计参数进行拉丁超立方试验设计,在此基础上,对各设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,确定影响床身质量和床身动静态特性的关键参数,运用多目标优化算法对床身进行优化求解,根据优化结果,得到最佳优化方案。结果表明:床身质量减少 5.82% ,最大静变形减小 6.71% ,一阶固有频率提高 6.11% ,该优化方法在提高床身动静态特性的基础上,减轻了床身质量,为床身优化设计提供理论参考。     

基于有限元法计算机直接制版设备辊筒模态分析

针对计算机直接制版设备辊筒进行有限元法动力学理论推导和临界转速的确定,利用Ansys workbench对辊筒进行模态分析,得出前六阶振型和极限转速。在满足辊筒20μm振动条件下,对辊筒进行静态分析,得出辊筒的最大转速、强度和挠度满足实际工况需求,并验证辊筒在最大工作转速下不会产生共振现象,实现了辊筒静动态特性的分析。     

平面磨床床身结构分析与优化设计

平面磨床床身动静刚度直接影响机床的加工质量。通过建立某型平面磨床床身有限元分析模型并进行静态和模态分析,对床身结构进行改进,然后在此基础上进行结构优化,优化后床身质量下降15.6%,而结构的固有频率和刚度变化不大,取得明显的优化效果。     

均匀化理论在开孔转鼓结构优化中的应用研究

多尺度均匀化理论被认为是确定复合材料当量性能的一种不可替代的方法。首先根据开孔转鼓中小孔的分布规律建立了宏观均匀化模型，得到了小孔在不同分布不同孔径和不同孔间距状态下当量板的有效弹性常数分布规律；然后根据转鼓的结构和承载方式建立基于有限元分析的优化模型，结合所得的材料当量性能参数，利用ANSYS的二次开发功能，编写了APDL程序，完成了转鼓模型的结构优化。所得结果已被工程应用所接受，从而为开孔转鼓的结构设计提供了一种新思路。     

三通管加工数控专用机床床身的优化分析

以提高床身的动态性能和减小床身质量为目标,使用ANSYS Workbench有限元分析软件,对床身结构进行动静态特性分析,找出床身较好的加强筋布置方式以及较好的出砂孔形式。最后通过对床身进行静力学分析校核。优化后床身的一阶固有频率提高了42.56%,质量减少了12.72%。该床身的结构设计方案对于类似的T型床身设计具有一定的借鉴意义。     

串联转鼓羽毛过滤机流场研究

串联转鼓连续过滤机是一种新型的转鼓加压过滤机。简单介绍这种过滤机的工作原理和主要结构,并应用流场分析软件FLUENT,对串联转鼓连续过滤机流场进行了数值模拟。过滤机过滤性能主要取决于压缩区的压力,不同的操作参数对流场影响不同,主要影响参数为大转鼓转速、小转鼓转速和入口压力。采用正交实验设计技术计算各操作参数对流场影响大小,分析各因素对过滤效果影响的主次顺序。结合模拟方案确定了最佳操作方案,得到该方案下的流场分布图。     

基于有限元分析的数控机床床身结构动态优化设计方法研究

运用结构动态设计原理和有限元法(finite element method)的变量化分析技术,提出一种数控机床床身结构的动态设计方法和流程。结构的固有频率越高,其动、静刚度越好。以一立式加工中心床身为例,先提取床身的典型元结构和框架结构对其进行优化,在此基础上以床身结构固有频率为优化目标,以元结构和框架结构优化结果为依据,提出该床身结构若干改进方案,并对各方案进行比较分析。文中提出的方法可推广到其他结构的动态设计中。     

高速旋转状态下齿轮轴系耦合的模态分析

提出了一种用ANSYS分析齿轮轴系耦合模态的新方法,以齿轮箱齿轮转动系统为研究对象,根据转子动力学基本理论和齿轮啮合原理,建立了高速工作状态下转动轴系的有限元动力学模型。模拟某齿轮箱转动轴系实际工况,采用ANSYS中MPC方法对齿轮接触进行解算,得到齿轮低阶固有频率和主振型,并通过与静止状态下分析得到的固有频率进行对比分析,运用此方法可以在传动系统设计时避开齿轮箱啮合工作频率,避免由机械共振造成的整机故障,并为齿轮箱系统故障诊断提供理论支持。