非線性有限元分析論文專用夾具的有限元分析-資料下載頁
2025-06-04 22:47本頁面
【正文】 而發(fā)生共振，從而影響設(shè)備的使用性能。此外，模態(tài)分析可以求解不同類型的動力載荷下響應(yīng)的接觸 [4]。 模態(tài)分析可以幫助設(shè)計人員確定夾具的固有頻率和振型 [56]，還可以估算夾具的其它動力學(xué)參數(shù)，幫助分析人員確定合理的瞬態(tài)分析時間步長。模態(tài)分析屬于線性分析，即 僅能識別分析中的線性行為，對于所有的非線性行為都會被自動忽略，并且把非線性單元強(qiáng)行當(dāng)作線性單元來處理。 在對夾具進(jìn)行模態(tài)分析時，首先導(dǎo)入繪圖軟件繪制好的三維圖形，然后在材料庫添加設(shè)定的材料，并進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分與相應(yīng)載荷和約束的添加，再分析出模型的 10階變形，最后得到前 10階振型圖。 前處理 在進(jìn)行夾具的模態(tài)分析的建模過程中，必須定義夾具材料的楊氏模量 E和泊松比 ? 。由于模態(tài)分析只能進(jìn)行線性行為的分析，所以選擇僅進(jìn)行一次迭代的 Boned接觸類型 ，采用 自由網(wǎng)格劃分的方式對夾具進(jìn)行劃分，單元的大小設(shè)置成為 10mm，最后還要在夾盤外殼的下表面進(jìn)行全約束，防止夾具發(fā)生位移。 夾具仿真結(jié)果的分析 由 ANSYS Workbench 分析計算可知，夾具在非工作狀態(tài)下前 10階固有頻率和振型結(jié)果，如表 31所示。 表 31 夾具前 10階固有頻率和振型 階數(shù) 固有頻率 /Hz 振型 1 一個方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向下擺動 2 兩個方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向下擺動 3 兩個方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動 4 一個方位 的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動，另一個向下擺動 第 3 章 夾具結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析 10 5 一個方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動，另一個向下擺動 6 一個方位的徑向定位機(jī)構(gòu)向上擺動 7 整個夾具體向上凸起 8 夾具體大部分向下凹陷，兩個壓爪向外翻轉(zhuǎn) 9 夾具體大部分向下凹陷，一個壓爪向外翻轉(zhuǎn) 10 三個壓爪機(jī)構(gòu)向夾具盤中心倒 圖 31至 310為夾具非工作狀態(tài)下的前 10階振型圖 ,圖中單位均為 MPa。 圖 31 一階振型圖 圖 32 二階振型圖 圖 33 三階振型圖 圖 34 四階振型圖 第 3 章 夾具結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析 11 圖 35 五階振型圖 圖 36 六階振型圖 圖 37 七階振型圖 圖 38 八階振型圖 圖 39 九階振型圖 圖 310 十階振型圖 結(jié) 論 12 結(jié) 論 通過 ANSYS Workbench軟件對新夾具進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，驗證了中心定位夾具的合理性和安全性，找到中心定位夾具 結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力 處、 位移等最薄弱的地方 ，從材料和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了局部優(yōu)化。 夾具進(jìn)行了靜力學(xué)和模態(tài)分析。由得到的靜力學(xué)分析結(jié)果可知，夾具整體的等效應(yīng)力值均小于材料的疲勞強(qiáng)度，滿足設(shè)計的強(qiáng)度要求。最大等效應(yīng)力的位置出現(xiàn)在螺旋軸上，說明此處是較為薄弱的部位，應(yīng)選用性能更好的材料并采用加厚軸套的方式給予更好支撐。模態(tài)分析中獲得了非工作狀態(tài)下夾具的前 10階固有頻率 和對應(yīng)的振型圖，其中一階頻率的數(shù)值為 ，遠(yuǎn)大于外界激勵的頻率25Hz，說明夾具不會發(fā)生共振，其動態(tài)特性是安全可靠的。 參考文獻(xiàn) 13 參考文獻(xiàn) [1] 胡仁喜 , 康士延 , 劉昌麗 . [M]. 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021: 134135. [2] 孫小文 . 模具電極用夾具結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計 [D]. 廣州 :華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 , 2021: 2324. [3] 張建偉 , 白海濤 , 李昕 . [M]. 北京 : 人 民郵電出版社 , 2021: 191192. [4] 鄭太慶 , 卜偉藥 . 體外預(yù)應(yīng)力梁的振動問題的研究分析 [J]. 四川建筑科學(xué)研究 , 2021, 03: 7578. [5] 朱茂桃 , 何志剛 . 車身模態(tài)分析與振型相關(guān)性研究 [J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 , 2021, 03: 1315. [6] 馮瑞年 . YA32500四立柱液壓機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計 [D]. 武漢 :武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 , 2021: 5354.
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