基于OptiStruct的塑料手轮模态分析与结构再设计

针对某缝纫机存在塑料手轮噪声普遍高于铝质手轮的问题,课题组通过对塑料手轮进行有限元建模与模态分析,求解塑料手轮结构的各阶固有频率及与其对应的模态振型,分析其结构动态响应特性;利用OptiStruct求解器,基于提升固有频率的拓扑优化法,对该塑料手轮进行结构优化,结合手轮的实际工况与相关风扇叶片设计理论,实现对该塑料手轮的结构再设计;对改进后手轮进行相关噪声测试,噪声数值明显降低。研究表明模态分析与结构拓扑优化可以有效改善塑料手轮的结构动态响应特性,降低其工作噪声。