基于ANSYS Workbench的水稻收割机机架的模态分析及优化.pdf

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1、观弋’I地Modern胁Mach基于ANSYSWorkbench的水稻收割机机架的模态分析及优化术吴艳英，吴锦行(1．责I,l理工学院，贵州贵阳550003；2．贵0'l'l民族大学，贵9’I,l贵阳550025)摘要：水稻联合收割机机架是整机的关键部件，是其它部件的定位、安装基础，其设计质量关系到整机的使用和制造。基于ANSYSWorkbench环境对水稻收割机机架进行模态分析，提取其前6阶固有频率及振型，并对振动特性进行研究，针对机架可能产生共振的固有频率下，变形严重部位局部优化后再进行模态分析。对比前后分析数据，表明改进后的机架振动特性优于原始结构的

2、振动特性，改进后的机架结构更合理。分析结果将为机架结构的振动特性分析、振动故障诊断以及结构动态特性的优化设计提供理论依据。关键词：机架ANSYSWorkbench模态分析优化中图分类号：$225．3；S126文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)06—0052—04ModalanalysisandoptimizationofriceharvesterframebasedonANSYSWorkbenchWUYanying．WUJinxingAbstract：Theflameofricecombineisthekeypartofthewhole

3、machine，whosedesignqualityisrelatedtotheuseandmanufactureofthewholemachine．ModalanalysisofricecombineframewasdonebasedonANSYSWorkbench．Naturalfrequencyandmodeshapeofthefrontsixorderwereresearched，aimedattheframemayproduceresonanceunderthenatu—ralfrequency，severelydamagedpartswereo

4、ptimizedandmodalanalyzed．Bythecomparisonofthetwoanalysisresults，showedthatthevibrationcharacteristicoftheflameisbetterthantheoriginalstructure，andtheimprovedframestructureismorereasonable．Theanalysisresultsprovideatheoreticalbasisforthevibrationcharacteristicanalysis，faultdiagnosi

5、sandoptimaldesignofdynamiccharacteristicsofthefi'ame．Keywords：frame，ANSYSWorkbench，modalanalysis，optimization从而得到符合要求的动态强度和刚度J。本文在0引言ANSYSWorkbench环境下对机架结构进行模态分小型水稻联合收割机是用于西南地方山区水稻析，提取机架结构的低阶固有频率和振型，分析现有收割的机器，其中机架是整机的关键部件，是其它工结构的动态特性，根据分析结果，对机架可能产生共作部件的安装定位基础，在工作过程中承受相应的振的固有频率下，变形

6、严重部位局部优化后再进行工作负载。振动是机器工作时面临的问题之一，模态分析提取分析结果J。对比优化前后分析数机器工作时由于受到电动机的牵引、割台的收割作据并评估优化结果，为后续样机的优化设计提供理用以及脱粒滚筒的作用等外力及振动的影响，可能论依据。会使机架部件发生共振或疲劳甚至破坏。因此掌握1模态分析的理论基础机架的振动特性对设计者来说十分重要。模态分析就是确定设计结构或机械部件的振动特性，得到结假定为自由振动并忽略阻尼时，其方程为：构的固有频率和振型，它是动力学研究的重要参数[]{u’‘}+[K]{U}={0}和基础。当发生谐振动，即u=Usin(tot

7、)时，方程为：通过模态分析还能发现有害振型和节点位置，([K]+to[]){}=0通过修正系统的局部结构以改善系统的动态特性，D设esign、JR=；^激＆AM，vl●2016第⋯期故对于一个结构的模态分析，其同有圆周频率阶振型大。冈此设置模态分析的阶数为前6阶，和振型都能从上面矩阵方程式中得到。模选择Solution—Deformation—Total，点击Solve进行态分析属于线性分析一类，在分析过程中只有线性求解。分析完成后，在AWE界面下“TabularDate”行为是有效的，材料的性质可以是线性的、非线性提取前6阶固有频率和振型情况(表1)。的

8、、各向同性的、正交各向异性的、恒定的或与温度表1收割机机架模态分析