基于ABAQUS铸造起重机主梁模态分析.pdf

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1、·机械研究与应用·2013年第4期(第26卷，总第126期)研究与分析基于ABAQUS铸造起重机主梁模态分析郭峰，赵修林，杜强，左丹丹(1．国家机床产品质量监督检验中心(山东)，山东滕州277500；2．愚公机械股份有限公司，山东滕州277500)摘要：利用大型有限元软件ABAQUS对某公司YZS14060吨铸造起重机主梁结构进行模态分析，分析了主梁在起重机工作过程中产生的振动情况。提取其前10阶模态固有频率与对应的振型，并对其进行分析，得到了较为准确、直观的结果，为此类产品日后改造生产提供重要参考。关键词：ABAQUS；YZS14060铸造起重机；有限元；模态分析中图分类号：TH215

2、文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)04-0023—02TheModalAnalysisofCastingCraneGirderBasedonABAQUSGUOFeng，ZHAOXiu-lin，DUQiang，ZUODan—dan(．NationalMachineToolProductQualitySupervision&InspectionCenter(Shandong)，TengzhouShandong277500，China；2．YugongMachineryCo．，Ltd，TengzhouShandong277500，China)Abstract：Themoda

3、lanalysisofthe140tonsofcastingcranegirderstructureisca~iedbythelargefiniteelementsoftwareABAQUS．ThevibrationofthegirderincraneSworkingprocessisanalyzed．AndthefirsttennaturalfrequenciesandCOl-re—spondingvibrationmodesareextractedandarealsoanalyzed，thenthemoreaccurateandintuitiveresultsaregot，which

4、pro—ridesaimportantreferenceforthefurthertransformationofsuchproducts．Keywords：YZS14060castingcrane；ABAQUS；finiteelement；themodalanalysisl引言由于此结构阻尼较小，对固有频率与振型影响较作为铸造行业的重要起重搬运设备，铸造起重机小，故可忽略不计。因此当F(t)=0时，方程变为：在铸造行业发挥着重要不可替代的作用。其频繁地MX(t)+KX(t)=0(2)启动、制动；重物的突然起升与卸载；复杂的生产环境结构自由振动时，结构上的各个节点做简谐振都会产生其剧烈的

5、振动。如果在工作过程中产生共动。各点的位移为：振，致使起重机坍塌，装有钢水的坩埚坠落，其后果不X(t)=A·sin(+0)(3)堪设想。(t)=一。A．sin(+)(4)随着计算机技术的发展，有限元软件被广泛用于式中：4为自由振动时各节点的振幅向量。起重机设计中，获得较为准确、可靠地数据，为起重机将式(3)，(4)代入式(2)中得：的设计生产提供重要的数据依据。本文采用M+K=0(5)ABAQUSll软件依照GB3811．2008_2对YZS14060起式(5)是关于广义特征值的n次方程，o9对重机的主梁结构进行模态分析，建立其主梁金属结构应于每一阶固有频率。动态模型_3j。提取其前10

6、阶模态的固有频率及其相3主梁的基本结构对应的振型。避免系统在工作中产生共振与有害振YZS14060起重机主梁采用箱型结构，如图1、图型。因此，对主梁进行模态分析关系到。2所示。其跨度为L=22m。上、下盖板材料为162模态数学模型Mn，厚度为16mm；左、右腹板材料为16Mn，厚度为在对主梁的动力学分析中，物体的模态参数由固10mlTI；隔板材料为Q235-B，厚度为10mm。有频率与振型组成。这两个参数主要由物体的结构、IIl[】由『[质量和硬度决定。因此，可根据自由振动基本微分方1If1illl程对其分析：lI1VIIlMX(t)+CX(t)+KX(t)=F(t)(1)式中：为质量矩

7、阵；C为阻尼矩阵；K为刚度矩阵；X图1主梁结构为位移向量；F(t)为作用力向量；T为时间。收稿日期：2013—06-04作者简介：郭峰(1975一)，男，山东滕州人，工程师，主要从事机械相关产品的设计研发及检验工作。·23·