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《基于ANSYSWorkbench的Gantry機(jī)架模態(tài)分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第29卷第6期2016年11月機(jī)電產(chǎn)品開簋與釧新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．29，No．6Nov．，2016文章編號(hào)：1002—6673(2016)06—071-03基于ANSYSWorkbench的Gantry機(jī)架模態(tài)分析韓秀華，王雪華，黃琳(公安部第一研究所安檢技術(shù)部，北京100048)摘要：Gantry機(jī)架作為源探及滑環(huán)等旋轉(zhuǎn)部件的載體，其模態(tài)分析對(duì)于減小整機(jī)設(shè)備振動(dòng)，防止整機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)具有重要意義。論文以Gantry
2、機(jī)架為研究對(duì)象，使用Pm／E軟件建立實(shí)體模型，應(yīng)用AN—SYSWorkbenchl5．0有限元分析軟件進(jìn)行模態(tài)分析，得到Gantry機(jī)架的固有頻率、振型云圖，為Gantry機(jī)架和整機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和振動(dòng)分析提供參考和依據(jù)。關(guān)鍵詞：Gantry機(jī)架；模態(tài)分析；共振中圖分類號(hào)：THll3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2016．06．026ModalAnalysisofGantryFrameBasedonANSYS：WorkbenchHANXiu—Hua。WANGXli
3、e—Hua。HUANGLin(TheFirstInstituteofMinistryofPublicSecurityofP．R．C，Beijing100048，China)Abstract：ThemodalanalysisofGantryFramehasimportantinfluenceonreducingthevibrationofGantrysystem．Inthispaper，aGantryFrameiStakenasaresearchobjectanditSsolidmodalisestabli
4、shedbyPro／EWildfire5．0anditSmodalanalysisiScarriedOUtbyANSYS—Workbench15．0．The6ordernamralfrequencyandvibrationimageofGantryFrameisobtained，whichshowsthatsympatheticvibrationwillnothappenduetOthedifferentfrequencyregionsbetweennaturalfrequencyandoperadonf
5、requency．Inaddition，thedataobtainedfromthesimulationanalysisprovideatheoredcalbasisfortheoptimizationdesignandvibrationanalysisofGantryFrame．Keywords：gantry矗'alTle；modalanalysis；sympatheticvibration0引言在X射線安全檢查領(lǐng)域，行包CTX射線安全檢查設(shè)備由于三維立體成像，圖像清晰，誤報(bào)率低，將成為安檢領(lǐng)域未來大力
6、發(fā)展的新型產(chǎn)品。Gantry機(jī)架作為行包CTX射線安檢設(shè)備滑環(huán)系統(tǒng)安裝的基體部件，在設(shè)備運(yùn)行過程中其振動(dòng)情況對(duì)于設(shè)備的成像質(zhì)量，乃至產(chǎn)品設(shè)備的使用壽命將產(chǎn)生極為重要的影響，因此對(duì)于Gantry機(jī)架部件的振動(dòng)分析尤為必要。本文分析目標(biāo)的Gantry機(jī)架部件是由厚鋼板拼焊成型，其上安裝有電機(jī)驅(qū)動(dòng)部件、滑環(huán)部件、軸承支撐部件及裝有源探的掃描盤部件，旋轉(zhuǎn)部件質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜．運(yùn)行過程中，若激振頻率與Gantry機(jī)架的固有頻率接近．零件將發(fā)生共振現(xiàn)象，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和嚴(yán)重的運(yùn)行噪聲．造成整個(gè)Gantry系統(tǒng)強(qiáng)烈
7、振動(dòng)和降低軸承部件的壽命，從而對(duì)CT設(shè)備的成像質(zhì)量和產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生不利影響。因此，本文對(duì)Gantry機(jī)架進(jìn)行有限元模態(tài)分析．分析其固有頻率及振動(dòng)特征，可以為進(jìn)一步Gantry修稿日期：2016一09—06作者簡(jiǎn)介：韓秀華(1982-)，男，碩士研究生。主要研究方向：安檢設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與開發(fā)。機(jī)架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與振動(dòng)分析試驗(yàn)提供技術(shù)參考。1模態(tài)分析理論分析模態(tài)分析是動(dòng)力學(xué)分析過程中必不可少的一個(gè)步驟。主要用于確定機(jī)械結(jié)構(gòu)和部件的固有頻率和振型，是諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動(dòng)力分析和譜分析的起點(diǎn)。模態(tài)分析是將線性定常系統(tǒng)振
8、動(dòng)微分方程中的理論坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為模態(tài)坐標(biāo)。并將耦合方程變?yōu)榉邱詈戏匠探M，該方程組以模態(tài)為參數(shù)．然后求解出模態(tài)參數(shù)。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的變換矩陣為模態(tài)矩陣，其各列就是模態(tài)陣型【1】。根據(jù)振動(dòng)理論．Gantnr機(jī)架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程可以表示為：M爻+Cx+Kx=F(1)式中：M--Gantry機(jī)架質(zhì)量(kg)；x一振動(dòng)位移m)；C一阻尼系數(shù)(N／(m·sq))；K一剛度系數(shù)(N／m)；F一外部載荷(N)。若令C=0．F=0，便得到結(jié)構(gòu)的
