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1、基于ANSYS的糊底機(jī)機(jī)架模態(tài)分析張偉基于ANSYS的糊底機(jī)機(jī)架模態(tài)分析ANSYS-basedModalAnalysisfortheRackofBottomGluingMachine張偉(蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,甘肅蘭州730070)摘要:紙紗復(fù)合袋糊底機(jī)的機(jī)架是整機(jī)的主要承載結(jié)構(gòu),其強(qiáng)度和可靠性對整機(jī)安全高效生產(chǎn)至關(guān)重要。針對機(jī)架的工作特性,利用有限元分析軟件ANSYS對機(jī)架的工況性能進(jìn)行研究,保證其具有富裕的強(qiáng)度和良好的動態(tài)特性。在SolidWorks中建立機(jī)架模型并簡化,在ANSYS中進(jìn)行靜態(tài)及模態(tài)分析。通過分析得到糊底機(jī)
2、機(jī)架在工作時的應(yīng)力大小、應(yīng)變位置及該機(jī)架的前十階固有頻率、振型及總振幅。分析結(jié)果可為后續(xù)的樣機(jī)設(shè)計、機(jī)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和改進(jìn)提供參考和理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:紙紗復(fù)合袋糊底機(jī)機(jī)架ANSYS模態(tài)分析靜態(tài)分析有限元分析應(yīng)力分布振動特性中圖分類號:TH122;TP29文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201612006Abstract:Therackofthebottomgluingmachineforpaper-yarncompoundedbagsisthemainload-bearingstr
3、uctureofthemachine,itsstrengthandreliabilityisveryessentialtosafeandefficientproduction.Inaccordancewiththeworkingcharacteristicsoftherack,underworkingconditions,theperformanceoftherackisstudiedbyusingANSYS,toensuretherackhasawealthystrengthandgooddynamiccharacteristi
4、cs.ThemodelofrackisestablishedandappropriatelysimplifiedinSolidWorks,andstaticanalysisandmodalanalysisareperformedinANSYS.Throughanalyzing,thestress,strainposition,thefirst10ordernaturalfrequency,vibrationmodeandtotalvibrationamplitudeoftherackareobtained.Analysisresu
5、ltsprovidereferenceandtheoreticalbasisforthesubsequentprototypedesign,structureoptimization,andimprovement.Keywords:Bottomgluingmachineofpaper-yarncompoundedbagRackANSYSModalanalysisStaticanalysisFiniteelementanalysisStressdistributionVibrationcharacteristics0引言1模態(tài)分析理
6、論近年來研制的紙紗復(fù)合袋糊底機(jī)較好地解決了紙模態(tài)分析可以用來確定結(jié)構(gòu)部件的模態(tài)參數(shù),即[3]紗袋的生產(chǎn)效率問題,但大量工作流程仍需由人工完結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。通過模態(tài)試驗獲得結(jié)構(gòu)模[1]成,成本高、自動化程度低等問題仍普遍存在。國外態(tài)參數(shù)的方法存在過程繁瑣、耗時較長、試驗成本高等雖已有自動化紙紗復(fù)合袋糊底機(jī),但跨國引進(jìn)存在耗問題,在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計初期和研發(fā)階段并不經(jīng)濟(jì)實費資金量大、售后困難、產(chǎn)品規(guī)格不一致等限制因素,用。而有限元分析方法通過構(gòu)建合適的結(jié)構(gòu)模型,較因而設(shè)計研發(fā)符合我國產(chǎn)業(yè)需求的紙紗復(fù)合袋自動化為準(zhǔn)確地計算出結(jié)構(gòu)的模
7、態(tài)參數(shù)和響應(yīng)特性,為產(chǎn)品[2]糊底機(jī)迫在眉睫。自動化糊底機(jī)包括若干復(fù)雜機(jī)的初期設(shè)計研發(fā)提供了可靠、有效的模態(tài)特性預(yù)測平構(gòu),如壓痕機(jī)構(gòu)、切口機(jī)構(gòu)、吸開機(jī)構(gòu)、涂膠機(jī)構(gòu)等,這臺,故采用有限元模態(tài)分析方法來初步掌握機(jī)架結(jié)構(gòu)[4-5]些重要機(jī)構(gòu)都需由機(jī)架支撐、固定、配合、容納,以協(xié)助的模態(tài)參數(shù)。完成糊底工作。工作時,機(jī)架要承載來自自身的振動假設(shè)糊底機(jī)機(jī)架是一個有n個自由度的物理模和若干復(fù)雜機(jī)構(gòu)的巨大自重載荷。為確保機(jī)架有足夠型,根據(jù)達(dá)朗貝爾原理和胡克定律,通過對作用在系統(tǒng)的強(qiáng)度并符合機(jī)架振動特性,本文基于模態(tài)分析基礎(chǔ)上的外力中加入慣性力,即
8、可建立物理坐標(biāo)系統(tǒng)中n理論,通過有限元分析軟件ANSYS對工況下的糊底機(jī)自由度的糊底機(jī)機(jī)架系統(tǒng)方程。機(jī)架的振動方程為:···機(jī)架進(jìn)行分析,得到機(jī)架應(yīng)力分布狀況和動態(tài)特性,并[M]{u}+[C]{u}+[K]{u}={F(t)}(1)驗證了機(jī)架強(qiáng)度,
