ANSYS在模态分析中的应用

共振是机械结构不可避免的问题之一,利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析,将有效预估结构的振动特性.以主轴箱为例,运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型,在0～200 Hz频率范围内,分析了该主轴箱的前十阶振型,结果表明:该主轴箱的主振频率处于62 Hz,为主轴箱的整体设计及其制造提供了科学的依据.     

ANSYS在模态分析中的应用

共振是机械结构不可避免的问题之一，利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析，将有效预估结构的振动特性。以主轴箱为例，运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型，在0～200H：频率范围内，分析了该主轴箱的前十阶振型，结果表明：该主轴箱的主振频率处于62Hz，为主轴箱的整体设计及其制造提供了科学的依据。     

基于AWB高速立式加工中心主轴箱抗振特性研究

运用ANSYS Workberich集成研发平台,对某种高速立式加工中心主轴箱进行自由模态分析,提取主轴箱的前12阶频率,查看(7～12)阶频率对应的振形图,结果显示出了主轴箱各部分结构振动的强弱分布以及抗振薄弱区,据其评价主轴箱的抗振性能,为高速立式加工中心主轴箱结构设计和优化提供前提依据.     

基于ANSYS的数控镗铣床主轴箱模态分析及拓扑优化

以SZJY-6型立式数控镗铣床的主轴箱为研究对象,通过CATIA三维建模软件建立其三维模型。结合实际工况,利用ANSYS软件对其进行静力学分析,计算出总位移和等效应力的分布情况。对主轴箱进行模态分析,得出前六阶固有频率和振型图。通过拓扑优化对主轴箱进行轻量化设计,结果表明,优化后的刚度、强度和抗振性能可满足技术要求,验证了主轴箱拓扑优化后结构的合理性。     

客车轴箱单卷弹簧参数化建模及性能分析

针对客车轴箱弹簧断裂的现象,应用三维造型软件对轴箱单卷弹簧进行参数化建模,利用ANSYS软件分析弹簧支撑圈与有效圈间隙对弹簧性能的影响。在Workbench系统中对弹簧进行强度、刚度及疲劳强度计算分析,得出这三项性能满足弹簧的设计要求;在模态分析中,得到轴箱弹簧的前十阶模态振型及前十阶的固有频率,通过分析模态振型及相应频率数据,有助于避免弹簧工作时与轴箱及构架发生共振。轴箱单卷弹簧参数化建模及其性能分析结果可为其他高速列车轴箱弹簧的性能分析提供参考。     

立式加工中心主轴箱性能分析与优化设计

以立式加工中心的关键部件主轴箱为研究对象,应用ANSYS有限元软件,根据实际工况进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,并通过振动测试验证分析的准确性。基于灵敏度分析与最佳填充空间方法,对主轴箱进行优化设计。通过灵敏度分析,确定对主轴箱性能影响较大的关键尺寸,并基于响应面模型对主轴箱进行多目标优化。优化设计后主轴箱质量减小,动态性能提升。     

ANSYS在模态分析中的应用

共振是机械结构不可避免的问题之一,利用大型有限元分析软件ANSYS对设计的结构进行模态分析,将有效预估结构的振动特性及结构的优化设计。文章以主轴箱为例,运用该软件建立了主轴箱的三维有限元模型,在0～200Hz频率范围内,分析了该主轴箱的前十阶振型,结果表明:该主轴箱的主振频率处于62Hz,为主轴箱的整体设计及其制造提供了有力的技术支撑。     

高铁轴箱轴承试验机主体关键零部件的选型及分析北大核心

以某型号高铁轴箱轴承的具体试验参数为依据,介绍了高铁轴箱轴承试验机的主体结构原理,并对试验机主体底座与压盖、试验主轴、支承轴承等关键零部件进行了结构分析及选型应用,借助SOLIDWORKS软件建立底座与压盖、试验主轴的三维模型并进行静态受力和振动模态分析。试验机主体经安装、调试,运行平稳、工作可靠,各项指标均达到了设计要求。     

轨道车辆轴箱传感安装结构设计及强度分析

针对上海地铁阿尔斯通车型设计了一种轨道车辆轴箱传感安装结构。首先,通过对轴箱的结构及力学分析,确定了轴箱的载荷与约束条件;其次,利用实车试验,采集并分析获取了轴箱的振动主频特征和加速度功率谱密度;最后,应用ANSYS Workbench和nCode有限元软件,分析了安装结构的冲击强度、模态和疲劳强度。结果表明：在极限冲击下设计的轴箱传感安装结构最大等效应力为121 MPa,小于材料的屈服应力,且大于1.5倍的安全系数;安装结构的前6阶固有频率远离轴箱振动主频,保障了结构的稳定性;车辆3.60×106 km里程对应的累计损伤为1.76×10-3,小于破坏阈值,安装结构满足车辆使用要求。经6个月的安装测试,该安装结构无明显裂纹、变形和损伤,实现了轴箱传感器的可靠安装,为车-轨安全监测的传感器安装提供了设计分析方法和工程实践经验。     

高速车轮非圆化磨耗对轴箱端盖异常振动影响初探

国内现有某高速列车在运营一段时间后,轴箱端盖的连接螺栓经常发生松动现象。为寻找轴箱端盖螺栓松动的原因,分别对车轮表面磨耗状态及列车关键部件振动特性进行测试,系统地分析轴箱显著频率振动与车轮非圆化磨耗之间的相关性;根据车轮多边形及关键部件的振动特征,对轴箱端盖和一系减振器进行模态测试,对轮对和构架进行有限元模态分析,并通过观察轴箱振动显著频段内轴箱端盖变形,初步分析了轴箱端盖螺栓易松动的原因。结论如下：轴箱振动能量主要集中在314～372 Hz和514～600 Hz的频率范围内,该频率段分别对应车轮的11～13阶多边形磨耗和18～21阶多边形磨耗产生的激励频率范围。轴箱在314～372 Hz的振动显著频率与减振器在221～436 Hz的固有模态群相互耦合,轮对和构架在514～600 Hz的固有模态群相互耦合,这两种模态耦合关系是导致轴箱端盖异常振动,后期发展为螺栓松动的主要原因。     

基于ANSYS技术的齿轮箱模态分析及优化

针对齿轮箱工作特性,利用ANSYS软件对齿轮箱做模态分析并以此为基础,分析齿轮箱模态振型对箱体性能的影响,通过改变箱体壁厚来优化箱体结构。结果表明优化后齿轮箱性能稳定,最大变形量减小,振动降低,最大等效应力下降,有利于应力的合理均匀分布,符合减振降噪的目的。     

基于 ANSYS分析的减速器输出轴设计

采用ANSYS有限元方法对减速器输出轴进行分析计算。利用三维软件SolidWorks 建立轴的实体模型,并将模型导入ANSYS中,选用Solid45作为轴的单元,得到轴的有限元模型。然后在轴颈处添加刚性约束,输出端轴头处施加扭矩,齿轮处的键槽处施加载荷,完成输出轴的静强度分析和模态分析。有限元分析结果表明,该输出轴满足轴的强度、刚度和振动稳定性要求。     

基于ANSYS的载重货车驱动桥壳的结构强度与模态分析

运用三维CAD软件UG建立了某型载重货车驱动桥壳三维几何模型,将其进行简化并导入ANSYS软件中,建立了有限元模型。运用ANSYS软件对桥壳进行了4种典型工况下的静力分析,得出相应的应力与变形分布图,分析结果表明,桥壳的强度和刚度满足设计要求;利用ANSYS软件对桥壳进行了模态分析,得出了桥壳六阶模态的振型和固有频率,分析结果表明桥壳的结构设计合理。上述静力分析和模态分析的结果可以为新产品的开发和结构优化设计提供重要的参考依据。     

高速列车车轮多边形对轴箱的影响分析

为分析高速列车轴箱端盖脱落的原因,建立了轴箱端盖的有限元模型,通过模态分析得到了580Hz的固有模态,并依据模态试验验证了模态分析结果。经过和线路试验数据对比发现该固有频率和20阶多边形的激励频率很接近,针对这一情况应用多体动力学软件建立了包含轴箱和端盖的车辆动力学模型并对轴箱端盖的振动特性进行分析。结果表明:端盖处的加速度要远远大于轴箱体上的加速度,结合频谱分析可以确定轴箱端盖处发生了共振,激烈的振动会使预紧力下降,当预紧力下降到2.5kN螺栓发生松动。上述结论与试验结果一致,并且根据测力螺栓的和端盖的试验数据可以发现随着螺栓预紧力的下降端盖的振动更加剧烈。本研究确定了引发高铁轴箱端盖掉落的根本原因,对于高铁车辆的安全运行有一定的指导借鉴意义。     

汽车驱动桥桥壳强度与模态的有限元分析

介绍了汽车驱动桥桥壳结构强度和模态有限元分析的研究背景,论述了ANSYS Workbench软件的有限元分析功能和优点。采用三维CAD软件UG建立了汽车驱动桥桥壳的三维几何模型,然后将其导入ANSYS Workbench软件中进行了结构强度和模态有限元分析。仿真结果表明,汽车驱动桥桥壳的强度满足设计要求,并且具有良好的抗振性。     

基于ANSYS的平板车驱动桥壳模态分析

对某重型低平板车的驱动桥壳进行有限元模态分析,得到该桥壳前6阶固有频率和振型,为驱动桥壳的改进设计提供了一定的参考依据,同时为进一步深入研究该结构的振动机理及疲劳分析提供了理论依据。     

基于ANSYS的活塞杆校核与模态分析

利用ANSYS软件建立某油缸活塞杆的模型,并对其进行了静力分析和模态分析,从而实现了活塞杆的强度校核,为活塞杆的设计提供了重要参考依据。     

几种典型铁路大型养路机械车轴齿轮箱及换挡机构

车轴齿轮篇及换挡机构作为铁路大型养路机械的重要部件，其选型、布局及设计质量对整机的工作性能、使用性能和检修等都有重大影响。通过对目前广泛应用的铁路大型养路机械如稳定车、捣固车、道碴清筛机、配碴整形车的车轴齿轮箱及换挡机构进行对比分析研究，阐述其各自设计与使用的特点，说明合理地选择传动方案具有重要意义。结合实际使用情况，提出注意事项和建议，为以后的优化设计和检修工作提供了重要的理论基础和参考依据。     

基于ANSYS的三闭式SMA混杂复合材料箱型薄壁梁的模态分析

采用有限元分析软件ANSYS对SMA混杂复合材料箱型薄壁梁进行了模态分析。首先建立了SMA混杂复合材料箱型薄壁梁的有限元模型，运用ANSYS软件中的Material Designer模块建立SMA/石墨/环氧树脂复合材料模型并获得其材料参数，通过ANSYS复合材料ACP模块对复合材料箱型薄壁梁进行铺层，然后对SMA混杂复合材料箱型薄壁梁进行模态计算，讨论了配置方式、铺层角度、宽高比、单层SMA体积含量、SMA安装位置对固有频率的影响。