电动振动台动圈的有限元分析与优化设计

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1、电动振动台动圈的有限元分析与优化设计摘要电动振动台动圈的有限元分析与优化设il摘要针对电动振动台的核心部件一一动圈，根据动圈的结构，建立了动圈的三自由度等效动力学模型，导出了动圈轴向一阶共振点的快算公式。利用Pro／ENGINEER软件建立了动圈的三维参数化模型，在此基础上用Patran软件进行了网格划分、边界条件加载、场定义等前处理，之后用Nastran软件对动圈有限元模型进行了结构动力学研究：通过模态分析，求得了动圈结构的一阶轴向谐振频率；通过频率响应分析、冲击响应分析以随机振动分析，得到了动圈在不同激励下的

2、响应并校核了相应激励下的动圈结构强度。此外，对动圈结构的重要设计参数进行了灵敏度分析，根据灵敏度分析的结果，对动圈结构进行了优化设计，得到了优化后的动圈几何模型。最后对优化模型进行了动力学验证和强度校核。由此所得的计算数据和实际测量数据吻合良好，表明该方法用于此领域研究是实用、有效和可靠的。关键词：电动振动台；动圈；有限元分析；优化设计；一阶轴向谐振频率作者：李红强指导老师：钱志良FiniteElementAnalysisandOptimumDesignforArmatureofElectrodynamicVib

3、rationShakerABSTRACTInthisarticle，accordingtothestructureofArmaturewhichisthecorepartofanElectrodynamicVibrationShaker，athree·degreeequivalentdynamicmodelissetupandthenthequickcalculatingformulaofthefirst-orderaxialharmonicfrequencyofArmatureiseduced．Withtheu

4、seofsoftwaresuchasPro／ENGINEER，athree-dimensionalparameterizedmodelofArmatureissetupandonthebaseofwhich，∞meworkincludingmeshing．10adingandfielddefinitionCanbede臣h·withPatransoftware．Afterthat．NastransoftwareiSusedinthefiniteelementmodelofArmaturetohaveresearc

5、honstructuredynamics；throughthemodalanalysis，thefirst·orderaxialharmonicfrequencyofArmatureisattained；throughthefrequencyresponseanalysis，shockresponseanalysisaswellasrandomvibrationanalysisthen，theresponseofArmatureunderdifferentexcitationisgotandthestructur

6、estrengthofArmatureisalsochecked．Besides，asensitivityanalysisonsomeimportantdesignparametersofArmatureiscarriedoutandaccordingtotheresults，thestructureofArmatureisoptimized．Finnally，dynamicverificationandstructurestrengthcheckarehandled．Withalldatacalcalatedb

7、asicallytallyingwiththeactualtestingones．itmeansthatthiswayofresearchusedinthisfieldisofutility，efficiencyandreliability．Keywords：electrodynamievibrationshaker；armature；finiteelementanalysis；optimumdesign；first-orderaxialharmonicfrequencyⅡWrittenbyLiHongqiang

8、SupervisedbyQianZhiliang苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明。学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已