马铃薯收获机机架的模态分析与试验研究

针对马铃薯收获机架的工作可靠性方面存在的问题,利用Hyper Mesh与ANSYS软件联合对机架进行了有限元模态分析,得出了自由状态下的固有频率与振型,分析了机架的作业频率对固有频率的影响;然后对机架的结构进行了优化,优化结果表明:机架的第四到六阶频率分别为111.842Hz、310.596Hz、390.412Hz,均超出了马铃薯收获机作业激振频率(20~50)Hz范围,有效的避免了机架共振的发生;最后利用DASP系统对优化后的机架进行了模态试验分析,证明了理论分析的准确性与可行性。为以后马铃薯收获机机架的优化与设计提供了依据。     

纯电动城市客车底盘车架的模态分析与优化

汽车在行驶过程中由于路面激励以及各种外部载荷的激励作用会产生振动,振动会影响乘客舒适性以及汽车的使用寿命。针对某12m纯电动城市客车,利用Solid Works软件建模,在SCDM软件中对模型进行抽取中面、简化模型等前处理工作,将模型导入RADIOSS中进行模态分析,计算得到底盘车架的前十二阶自振动频率,利用Optistruct模块对底盘车架进行参数化优化。优化后车架减重6%,第一阶自振频率大于路面激振频率1~3Hz,第七阶与第八阶自振频率也都避开了城市客车传动轴的激励频率30Hz。     

履带式动力底盘储油机架的有限元分析

为降低液压驱动履带式动力底盘重心,同时保证通过性,采用底盘机架作为液压油箱。建立履带式动力底盘储油机架的三维模型,对QSTE420TM材料机架应用ANSYS软件在水平弯曲、极限扭转、紧急制动三种经典工况下进行有限元静力学分析,并对机架进行模态分析,计算出固有频率与地面激励和发动机激励比较,避免产生共振。结果显示:对储油机架静应力分析,紧急制动工况下应力最大,为134.15 MPa,极限扭转工况下位移最大,为1.06 mm,都发生在机架进油口附近,机架在三种工况载荷下都满足强度要求;对储油机架模态分析,前八阶固有频率分布在446.38～780.13 Hz的范围,与外部激励相差很大,在工作时不会产生共振。     

基于ANSYS的塔机底盘结构的模态分析

利用ANSYS的APDL语言对塔机底盘结构进行参数化建模和模态分析,得到塔机底盘结构前20阶固有频率及相应频率下的振型,得到动力学响应分析的初步数据,且数据符合工程实际应用。可以看出随着模态分析阶数的增加,固有频率呈递增趋势,当频率为61．633Hz时,结构的振型变化最为明显,且主要表现为塔机底盘基础节部分的腹杆的左右摆动。     

砌块成型机机架的模态分析与结构优化

介绍了模态分析的基本理论,并对砌块成型机机架进行了模态分析,得到机架前十阶模态频率和前两阶振型。在此基础上,对砌块成型机机架结构进行改进,并对改进后的机架进行模态分析,得到机架前十阶模态频率和前三阶振型。由于砌块成型机机架前三阶模态频率仍然处于电动机激振频率范围内,因此应用ANSYS软件对机架结构进行进一步优化。分析了结构优化的过程和结果,确认对结构进行进一步优化后,砌块成型机机架模态频率已超出电动机激振频率范围,能够避免机架与电动机产生共振。     

发电机组油箱振动优化分析

为了在发电机组开发阶段规避设计带来的共振风险,通过样机台架试验测得机组底部最大振动加速度幅值为1.06 g,振动频率为60 Hz。利用有限元分析软件Abaqus建立发电机组油箱的模态分析和扫频分析模型,分别对油箱空装、2/3装油量、满装油量3种状态的模态特性进行分析。油箱空装状态的第7阶和第11阶模态接近2倍和3倍的激励频率,而扫频分析的2倍和3倍激励频率点的油箱应力峰值超过了材料的极限强度,说明油箱存在共振风险。因此,利用Abaqus和Tosca联合对油箱进行形貌优化,将油箱的第7阶固有频率提升至124.17 Hz、第11阶固有频率提升至193.07 Hz后,2倍和3倍扫频点的应力幅值明显减小,从而有效地避免了在开发设计阶段油箱的共振风险。     

双螺杆泵螺杆在不同约束下的模态分析比较

为了避免双螺杆泵在周期性变化的流体作用下发生共振,优化双螺杆泵的力学性能,对其螺杆转子进行模态分析。先简化螺杆,得出螺杆的振动力学模型,用理论方法解出其第1阶固有频率为525.183 5 Hz,再使用ANSYS软件对螺杆转子进行不同约束情况下的模态分析,得出螺杆转子的各阶模态,其中螺杆转子在弹簧阻尼约束下分析得到的第1阶固有频率为526.4 Hz,理论和软件计算的结果误差只有0.23%,证明使用弹簧阻尼约束模型对螺杆转子模态计算更接近实际情况,可以应用此结果作为双螺杆泵动力学性能优化的依据。     

启闭机机架结构模态分析

应用有限元分析软件ANSYS对启闭机机架进行了实体建模,进行了前十阶的模态分析。结果发现机架的固有频率远大于激励频率,不会发生共振。该数值结果为启闭机的设计和使用提供可借鉴的依据。     

300 MN模锻水压机机架的有限元模态分析

以300 MN模锻水压机为研究对象,应用有限元分析软件MSC.Nastran,对水压机的整体机架进行了有限元模态分析,得出了机架前6阶固有频率和相应的振型。机架不仅有前后、左右方向的弯曲振动,而且还有扭转振动。机架整体刚度和质量分布均衡。机架最小频率为2．564 3 Hz,最小固有频率小于20 Hz。     

工程机械驾驶室声腔模态分析

本文介绍了工程机械驾驶室声腔模态的计算流程。建立了某工程机械驾驶室的声腔计算模型,利用声学模拟软件计算了驾驶室的声腔模态频率及模态振型,分析了不同阶次的振型对司机耳旁噪声的影响,并进行了优化设计。模拟计算结果表明:该驾驶室一阶模态振型固有频率为111.2Hz与额定工况激励相近,易产生共鸣。缩减驾驶室高度后一阶模态频率增大,避开了整个由怠速到额定转速的发动机激励频率,有利于噪声的控制。为工程机械驾驶室优化设计提供了一定设计基础。     

客车底盘车架有限元分析

针对某三段式客车底盘车架的强度校核,利用CATIA建立其三维模型,导入ANSYS Workbench中建立底盘车架的有限元模型,并对底盘车架进行了计算模态分析以及弯曲、扭转、紧急制动、急转弯4种工况下的应力和应变分析。分析结果表明:前6阶振动模态的固有频率均大于路面与发动机的怠速激励频率;底盘车架的最大应力值为351.22 MPa,小于许用屈服应力355 MPa。由分析结果可判断该底盘车架设计合理,进而为底盘车架结构优化和轻量化设计提供参考。     

重型货车车架模态分析与优化设计

运用有限元分析软件ANSYS对某重型货车车架建立了参数化有限元分析模型,对处于自由状态下的车架进行模态分析,计算出车架前10阶固有频率和固有振型,将模态分析结果与汽车受到的激励频率作对比,分析了车架在外部激励作用下可能发生共振的情况,利用ANSYS进行以提高第5阶固有频率为目标的优化设计,使车架具有更好的动态特性。     

基于Ansys带式输送机驱动装置架动态特性分析

带式输送机驱动电动机加载简谐激励即疲劳载荷时会引起疲劳破坏，当电动机激励频率接近驱动装置架的固有频率时系统会发生共振，而共振会引起冲击载荷甚至影响系统的安全运行。文中分析了振动对机架的影响，结合SolidWorks对驱动装置架进行建模，利用Ansys对驱动装置架进行静力学和动力学分析。通过对机架进行模态分析发现电动机支架连接处扭转和弯曲较大，优化改进了机架结构并进行谐响应分析，得到位移-频率响应曲线和应力-频率响应曲线，改进后的机架增加了固有频率并满足设备使用要求，为大型带式输送机驱动装置架开发设计提供了理论参考。     

机架固有频率优化的结构设计

面向自动化装备机架结构的优化需求,提出了一种基于固有频率优化的结构设计方法。根据外部激励的幅频曲线和机架最大振幅与刚度、质量之间的关系曲线图,获得了频率优化边界条件。通过模态分析得到各阶固有频率与振型,并根据灵敏度系数给定设计变量范围,基于固有频率约束与质量最轻目标给出了优化设计函数,进行了机架结构优化设计。最后利用ANSYS Workbench谐响应分析验证了优化后的模型较原模型极大程度地改善了机架的动力学性能。优化设计方案提高了机架固有频率,优化了其振动特性,满足生产实际要求;该固有频率优化方法具有一般性,可用于类似支撑结构的优化设计。     

基于动态特性的车架再设计

应用三维CAD软件建立车架的模型,通过接口输入动力分析软件,定义模型的材料、实常数以及约束情况等,对模型进行离散化,建立有限元模型,求解得到模型的前5阶模态参数.与利用试验模态法测试得到的前5阶模态参数吻合程度较好,两种方法均得到与发动机怠速时的激励频率25Hz很接近的-阶固有频率24.7Hz且振型为底板绕Y弯+墙板绕Z弯.为了避开此激励频率,利用修改后的有限元模型对车架进行结构修改,使得车架-阶固有频率与发动机怠速时的激励频率25Hz有了较大的偏移.     

陶瓷球滚动疲劳试验机驱动轴的模态分析

随着陶瓷球滚动疲劳试验机转速的提高,产生的振动问题越来越严重,为了优化试验机的动力学性能,对其驱动轴进行模态分析。先简化驱动轴,得出驱动轴的振动力学模型,用理论方法解出第一阶横向弯曲固有频率为787.4266Hz,再使用Ansys软件对驱动轴进行模态分析,得出驱动轴的各阶模态,其中一阶横向弯曲固有频率为779Hz,理论和软件计算的结果误差只有1.08%,证明Ansys软件对驱动轴模态计算的准确性,其结果可以为试验机动力学性能的优化提供了依据。     

某重型载重车辆振动分析和控制

为了有效消除某重型载重车的驾驶室水平晃动,对车架和驾驶室悬置进行了综合有限元模态分析, 分析了载重车驾驶室和车架的前6阶固有频率及模态振型特征.结合试验测试的路面激振信号分析,对车架有限元模型进行了动力优化.实际结果表明,驾驶室侧向弯曲模态固有频率与路面随机激励频率错开3～4 Hz后,减小了驾驶室的横向振动,改善了该型载重车的平顺性.     

四轴旋翼飞行器结构设计与模态分析

通过分析四轴旋翼飞行器的飞行原理,基于UG NX环境进行了四轴旋翼飞行器的自顶向下的机械结构总体设计,并在FEM集成模式下对机架的结构模态进行了求解,得到了机架的10阶模态。结果表明:本文设计的快速插接式机架结构,最低自然频率低于振源频率,可以有效避免振源的激振,且结构比载重余量较大,扩展性高。     

三点悬挂横轴式旋耕机机架的模态分析

旋耕机是现代农业中最常用的一种翻耕机械,其工作时旋耕刀轴旋转产生的干扰频率如果和机架的固有频率接近,有发生共振的危险。论文以某型号的三点悬挂横轴式旋耕机的机架为研究对象,利用Creo建立了机架的参数化模型,并在ANSYS Workbench中对机架进行了模态分析,得到了机架前六阶模态的相关数据。分析结果表明旋耕刀轴产生的干扰频率为3.0~3.6 Hz远离于机架的固有频率4.80~5.69Hz,不会发生共振危害;同时为旋耕机的优化设计提供了理论依据。     

动态载荷激励下的床身结构动力学响应

考虑到数控加工系统的振动及噪声问题,建立了数控机床床身的参数化有限元模型,在模态分析基础上计算固有频率与振动幅值。以简谐力作为动态激振载荷,在350-800Hz频率段进行扫频计算,获得了位移—频率和应力—频率曲线,确定了各阶共振频率点的响应幅值,谐振响应结果表明第2阶模态频率对床身的危害性较大。采用Full方法(完全法)对床身进行瞬态动力学分析,计算出了时域下的位移和加速度响应曲线,分析了机床启动阶段冲击载荷对床身的激励影响。在参数化建模基础上实现了床身结构动力学优化,使其动力学性能得到有效改进,有利于数控机床的高速化发展。