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1、基于ANSYS的糊底机机架模态分析张伟基于ANSYS的糊底机机架模态分析ANSYS-basedModalAnalysisfortheRackofBottomGluingMachine张伟(兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州730070)摘要:纸纱复合袋糊底机的机架是整机的主要承载结构,其强度和可靠性对整机安全高效生产至关重要。针对机架的工作特性,利用有限元分析软件ANSYS对机架的工况性能进行研究,保证其具有富裕的强度和良好的动态特性。在SolidWorks中建立机架模型并简化,在ANSYS中进行静态及模态分析。通过分析得到糊底机
2、机架在工作时的应力大小、应变位置及该机架的前十阶固有频率、振型及总振幅。分析结果可为后续的样机设计、机架结构优化设计和改进提供参考和理论依据。关键词:纸纱复合袋糊底机机架ANSYS模态分析静态分析有限元分析应力分布振动特性中图分类号:TH122;TP29文献标志码: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模态分析理
6、论近年来研制的纸纱复合袋糊底机较好地解决了纸模态分析可以用来确定结构部件的模态参数,即[3]纱袋的生产效率问题,但大量工作流程仍需由人工完结构的固有频率和振型。通过模态试验获得结构模[1]成,成本高、自动化程度低等问题仍普遍存在。国外态参数的方法存在过程繁琐、耗时较长、试验成本高等虽已有自动化纸纱复合袋糊底机,但跨国引进存在耗问题,在机械产品的设计初期和研发阶段并不经济实费资金量大、售后困难、产品规格不一致等限制因素,用。而有限元分析方法通过构建合适的结构模型,较因而设计研发符合我国产业需求的纸纱复合袋自动化为准确地计算出结构的模
7、态参数和响应特性,为产品[2]糊底机迫在眉睫。自动化糊底机包括若干复杂机的初期设计研发提供了可靠、有效的模态特性预测平构,如压痕机构、切口机构、吸开机构、涂胶机构等,这台,故采用有限元模态分析方法来初步掌握机架结构[4-5]些重要机构都需由机架支撑、固定、配合、容纳,以协助的模态参数。完成糊底工作。工作时,机架要承载来自自身的振动假设糊底机机架是一个有n个自由度的物理模和若干复杂机构的巨大自重载荷。为确保机架有足够型,根据达朗贝尔原理和胡克定律,通过对作用在系统的强度并符合机架振动特性,本文基于模态分析基础上的外力中加入惯性力,即
8、可建立物理坐标系统中n理论,通过有限元分析软件ANSYS对工况下的糊底机自由度的糊底机机架系统方程。机架的振动方程为:···机架进行分析,得到机架应力分布状况和动态特性,并[M]{u}+[C]{u}+[K]{u}={F(t)}(1)验证了机架强度,
