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《基于HyperMesh和ANSYS的柜體模態(tài)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2009年第3期機車電傳動№3．20092009年5月l0日ELECTRICDRIVEFORL0COM0TIVESMay10，2009研究開發(fā)作者簡介：陳澤武(1974一)，摘要：采用前處理軟件HyperMesh和大型有限元軟件ANSYS建立某柜體有限元模型，根據有’工程師，現從事培訓管限元法對其進行了模態(tài)分析得到其振型和頻率，找到了結構的振動薄弱部位，為結構的改進提供了一定的依據。關鍵詞：柜體；有限元法；模態(tài)分析；HyperMesh；ANSYS中圖分類號：0242．21；TB115文獻標識碼：
2、A文章編號：1000—128X(2o09)03—0048—03ModalAnalysisoftheCabinetBasedonHyperMeshandANSYSSoftwareC既NZe-wu(After—saleServiceCenter，ZhuzhouCSRTimesElectricCo．，Ltd．，Zhuzhou，Hunan412001，China)Abstract：Afiniteelementmodelofcabinethasbeenestablishedwithlargegeneral
3、finiteelementsoftwareANSYSandpretreatmentsoftwareHyperMesh，Themodesofvibrationandfrequencieshavebeenobtainedbythemodalanalysisandthevibrationweaknessofthestructurehasalsobeenfoundout，whichgivethebaseforstructureimproving．Keywords：cabinet；finiteelemen
4、tmethod；modalanalysis；HyperMesh；ANSYS何一個無阻尼線彈性結構振動保守系統(tǒng)的自由振動方0引言程可表示為柜體是電氣、電子設備的基礎結構。在實際應用[M]{5c(t)}+[]{(f))={0}(1)中，振動、沖擊、離心力以及結構產生的摩擦力等機械式中：[和[分別表示系統(tǒng)的質量和剛度矩陣，{()力是導致電氣、電子設備失效的重要原因，其中危害為偏離原來平衡位置的廣義位移矢量。最大的是振動和沖擊?。根據TB／T3058“鐵路應用機對實模態(tài)的數值研究轉化為求解式(1)的矩陣
5、微車車輛設備沖擊和振動試驗”要求安裝在鐵路機車車分方程。由微分方程理論，式(1)的解形式可表示為輛上的設備進行隨機振動和沖擊試驗，因此，提高車{f)l=e{西1．(2)載設備柜體抵御振動、沖擊等機械力干擾是保障電氣、式中：{}為模態(tài)向量；cD為模態(tài)固有頻率。電子設備可靠性的極其重要的環(huán)節(jié)。工程中，除采用將式(2)代入式(1)可得減振器進行振動、沖擊隔離之外，對設備的結構進行([卜∞[]){≯)e={0}(3)加固設計是一種主要措施，即針對柜體自身的薄弱環(huán)根據線性代數方程組理論有非零解的充要條件，
6、節(jié)對其修改，提高結構的動剛度和低階固有頻率。則本文利用ANSYS軟件建立了某柜體結構的有限元J[卜∞。[】j=0(4)模型，并根據有限元方法對其進行了模態(tài)分析。求解方程(3)、(4)即可得到柜體各階固有頻率和相應的模態(tài)向量。1模態(tài)分析的理論基礎2柜體有限元模型的建立以能量法進行振動特性分析的基礎是Hamilton能量原理】。在模態(tài)分析中，首先將結構離散化，從而任柜體設計采用Pro／E等三維CAD軟件進行設計，有限元模型與CAD模型有著本質區(qū)別。建立準確可靠的收稿日期：2009—03—11—48一
7、第3期陳澤武：基于HyperMesh和ANSYS的柜體模態(tài)分析結構有限元計算模型，是一項極為重要的工作，它關稱法和阻尼法。使用何種模態(tài)提取方法主要取決于模系到結果的正確與否。然而，實際的工程問題往往是型大小(相對于計算機的計算能力而言)和具體的應非常復雜的，形狀、邊界條件和載荷變化多端，因此，用場合。BlockLanczos法可以在大多數場合中使用，是需要對CAD模型進行模型簡化、網格劃分、施加材料一種功能強大的方法，當提取中型到大型模型(50000屬性和邊界條件等處理。在進行必要的模型簡化時，
8、～100000個自由度)的大量振型時，這種方法很有效。應滿足保證精度和控制規(guī)模等原則。本文利用BlockLanczos法，對底部約束的柜體進由于柜體全部由板梁結構組合而成，且厚度均小行了模態(tài)分析，得到了柜體的前8階頻率和相應的振于5mm，考慮柜體結構及邊界條件不完全對稱，故建型(圖2o立了整體模型。柜體結構較大，采用板梁結合的力學模型，較采用實體模型計算結果更為理想，還可大大節(jié)省計算機資源口】。HyperMesh可以直接導人多種CAD軟件的數據，降低了由于數據格式轉換導致數據丟失的情況。Hype
