谷子联合收获机割台机架的振动分析与结构优化

为了降低谷子联合收获机在田间工作时的振动、减少割台损失率,利用SolidWorks对谷子割台机架进行三维建模,利用ANSYS软件对谷子割台机架优化前和优化后分别进行有限元分析,并用东华DH5902动态测试分析仪对计算机模态分析结果进行了验证。结果表明:优化前的第4阶模态为11.04Hz,其频率落在外部激振频率范围内;优化后的谷子割台机架各个阶次频率均避开了联合收获机各外部激振频率范围,有效避免了割台震动的产生。通过田间试验验证了改进前后的割台损失率,改进后的割台损失率降低了14.5%。研究成果可为降低谷子联合收获机振动及为谷子割台的减震设计提供了理论指导。

轻量化三七移栽机车架有限元分析及拓扑优化设计

三七是我国种植规模最大,开发利用较多的大宗药材之一,而云南省作为我国三七主要的产区,由于地形和农艺要求的影响,传统农业机具难以进入移栽区域进行作业,导致目前三七移栽仍采用传统人工作业方式,为此,研制一款三七移栽机对于促进三七产业化发展尤为重要。车架作为移栽机车身重要的承载结构,对整车性能的优劣有着至关重要的影响。为此,针对移栽机车架进行结构分析,旨在提升车架结构及整车的性能,为车架结构设计提供理论依据。利用SolidWorks软件建立车架三维模型,并导入ANSYS软件中进行静态有限元分析,通过静态电测试验确定有限元分析的应力值和试验真实应力值的相对误差范围后,对不同工况下车架动载性能进行分析以及前8阶模态振动变形分析,基于分析结果可知车架具有良好强度性能,但座椅位置存在较大变形,结构的刚度不足的问题。采用拓扑优化对车架进行优化设计,在保证车架应力分布合理的情况下减少车架变形情况通过改变斜撑支架结构布置实现减小变形的目的。根据优化设计结果,使车架总质量增加8.739%,变形量减小88.268%,最大应力减小11.693%。改进后的车架最大应力有所降低,并且车架变形有何明显改善,研究表明通过有限元法以及拓扑优化技术对于指导移栽机车架的结构设计具有较好的适用性。

摩托车车架疲劳寿命对比分析及优化设计

摩托车车架可靠性决定了摩托车的使用寿命。基于MSC.Patran/Hypermesh有限元软件建立了摩托车整车动力学模型,考虑管状结构连接处特殊性,采用非均匀密度进行局部网格划分,结合实测路面随机激励、载荷及约束条件等,对车架结构关键位置进行疲劳寿命分析,并与改进后的结构疲劳寿命进行对比。结果表明:摩托车整车多体动力学模型精度高,车架疲劳薄弱位置预测合理,改进后的车架疲劳寿命明显提高。

交换版机械手支架的模态分析

针对交换版机械手上所用支架,基于有限元理论,运用ANSYS软件进行网格划分和属性定义,进行模态分析。运用LMS Testlab设备进行支架模态试验,结果表明模态仿真结果与试验结果误差在允许范围内,验证了仿真结果和试验结果的准确性、可靠性。为支架的优化设计提供了理论依据,并用于指导实际的生产设计。

基于有限元的纯电动货车车架结构优化设计

以某纯电动轻型货车为研究对象,使用SOLIDWORKS软件对车架进行三维建模及简化.通过ANSYS软件分析了车架四种典型满载工况下的应力和变形,对车架进行了自由模态分析,获得了车架的前六阶频率特性.模拟分析结果显示,车架的应力和变形符合强度要求,车架的前六阶频率避开了不同路况下的激振频率,不会发生共振现象.根据模拟分析结果,对车架进行了结构优化,使车架的重量减轻了10.43%,消除了纵梁处的应力集中现象,弯曲和扭转刚度有所提升.

联合收获机割台机架结构参数优化

为降低联合收获机正常工作时的共振,该文利用UG软件对沃得锐龙型稻麦联合收获机割台机架进行建模,求解出割台机架的模态频率和振型,并对割台机架进行模态试验验证及理论分析;在通过分析外部激振频率特点的基础上,使割台机架固有频率避开外部激振频率范围,并对机架进行结构优化与试验。试验结果表明:将割台机架横梁、弯梁厚度减少0.2 mm,底板、侧板厚度减少0.4 mm时,割台机架质量降低了14.02%,前4阶模态频率均避开了联合收获机各激励频率范围;将割台传动轴平衡配重块质量增加254.90 g,使得割台传动轴轴承座处沿联合收获机前进方向、上下方向位移振动幅值分别降低了25.70%和12.70%,并有效避免了割台共振的产生。该文的研究结果为降低联合收获机割台振动提供了设计依据。

4SY-2.9型油菜割晒机机架振动分析及改进

针对4SY-2.9型油菜割晒机因各部件运动产生的激振力随机不定而引起机架振幅大的问题,为降低割晒机工作时共振,对其机架进行建模,导入ANSYS Workbench中求解自由模态下机架的模态频率和振型,并通过模态试验与仿真分析结果对比验证有限元模型的准确性。通过分析机架外部激振频率特点和仿真结果,提出增加机架拱门结构的设计方案,开展拱门圆管厚度与安装位置仿真试验。优化后机架第1阶模态频率调整到15.339 Hz,避开了输送带弹齿和割刀激振力的激励频率范围,有效避免其共振产生。对优化后的机架模型进行有限元静力学分析,结果表明机架满足强度要求。割晒机在空载状态下,对安装机架拱门与未安装拱门纵梁最大变形点处采集加速度时域信号,并通过FFT频谱分析得到功率谱分析图,试验结果表明:测点最大峰值点X方向幅值降低了71.47%,Y方向幅值降低了70.60%,Z方向幅值降低了70.21%。田间试验表明:改进的油菜割晒机田间通过性好,作业效率高,能实现有序中间条铺,条铺宽度满足后续捡拾脱粒机作业幅宽;割晒的油菜平均铺放宽度为1 674 mm,割茬平均高度为330 mm,平均堆放高度为603 mm。优化后的油菜割晒机机架动态性能良好,作业质量满足后续工序作业要求。该研究可为同类宽幅机架的设计研究提供参考。

摩托车车架模态特性分析

本文采用仿真和试验相结合的方法分析研究摩托车车架的模态特性,首先采用UG软件对某低跨式摩托车车架进行CAD建模,然后导入MSC.PATRAN/NASTRAN建立其有限元模型,进行自由模态的计算机仿真分析;采用力锤激励,利用最小二乘复指数法和最小二乘复频域法来识别车架的试验模态。仿真结果可用来指导试验,试验可以验证仿真结果,二者相结合可以更好地分析该车架的振动特性。

摩托车车架结构优化

首先建立了车架有限元模型,对其强度和刚度进行了分析;然后在疲劳试验机上进行试验,验证理论模型及分析结果的正确性。在此基础上,以车架轻量化为优化目标,车架主要构件截面尺寸为设计变量,刚度和强度为约束,对其结构进行优化,优化后车架质量减轻17.4%。

高速磨床主轴模态测试与分析研究

在MSC.Patran&Nastran软件平台上建立了CNC8312A高速凸轮轴磨床主轴在支承约束状态下的有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了主轴的最优结构模型,应用LMS振动及动态信号采集分析系统对优化前后的主轴进行了模态测试与分析.实验表明,测试得到的主轴动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的主轴动态特性是一致的,优化后的主轴1阶固有频率明显提高,利用有限元软件进行高速磨床主轴结构优化是可行的.

基于OptiStruct的摩托车车架结构优化

应用Hypermesh软件建立摩托车车架有限元模型,模拟摩托车三种常见工况,对车架的强度和模态进行有限元分析,并在此基础上,以车架主要构件截面厚度为设计变量,车架强度和模态为约束条件,车架质量为优化目标,通过OptiStruct对车架结构进行优化设计。优化后车架质量减轻了14.41%,车架结构强度与动态特性明显改善,并进行物理试验验证其准确性。

摩托车车架结构动力优化设计

应用MSC.Nastran对某型摩托车车架结构的动态特性进行研究,将其计算结果与试验模态分析结果做比较,验证车架有限元模型的准确性。然后从引起摩托车振动的两个根源(路面激励和发动机激励)出发,着重从发动机激励方面考虑,通过对车架结构进行动力优化设计,有效地避免了摩托车常用工况下车架前几阶固有频率与发动机的一、二阶惯性力频率一致引起的摩托车共振问题,从而改善摩托车的动态特性,提高摩托车的乘坐舒适性和耐久性。

某型工业叉车护顶架的振动诊断

为查找某型号的内燃叉车的护顶架在怠速时振动明显的原因,首先运用试验模态方法得到该护顶架的固有频率和振型,其次利用有限元方法对护顶架进行数值计算,得知在32.7Hz时振型为绕z轴扭转,在81Hz时振型为绕z轴扭转+绕x轴弯曲,分别与试验模态方法得到的33.7Hz和80.6Hz时的振型一致。可见护顶架的固有频率与发动机怠速时的激励频率25～26Hz有较大的偏离,说明该护顶架的振动是由发动机强迫振动所引起而不是共振所引起,为护顶架的隔振设计提供了依据。

FSAE赛车车架有限元分析与结构优化

为了更好优化FSAE赛车车架性能,使用Solidworks软件建立车架三维模型,在Hypermesh中进行有限元分析前处理,进而在Nastran中进行静态受力分析和模态分析。根据上述分析方法提出在BEAM单元有限元模型中首先进行车架结构优化与评价,再修改车架的三维几何模型的优化方法,节省了车架优化过程中修改三维模型再分析的时间,缩短了车架研发周期,提高了效率,对优化赛车车架具有重要的意义。

微型喷药机构型设计与仿真分析

针对三轮高地隙喷药机田间运行稳定性差和后轮轮距调整不方便等问题,设计了万向节动力转向机构、可伸缩车架及后轮转向机构等部件组成的微型高地隙喷药机。对机架进行了仿真模型建立、有限元应力-应变分析和响应曲面拟合优化设计,并对优化后模型进行了模态分析。结果表明:机架在满足性能和强度要求前提下实现了轻量化,整机各个机构匹配性能均满足设计要求,且车体运行平稳,后轮轮距调整方便,有利于三轮高地隙喷药机的应用与推广。

公矿自卸汽车车架模态有限元及试验分析

建立了以板壳单元为基本单元的公矿自卸汽车车架有限元分析模型,应用NASTRAN有限元分析软件计算了该车架在自由状态下的模态参数;进行了模态试验,提取模态参数。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和分析方法是可行的,可为分析车架在工作状态下的动态特性及车架结构的进一步改进提供依据。

光刻机主基板的动态特性分析及优化

利用有限元分析理论和模态分析理论,分析了高分辨光刻机主基板的动态特性,分析结果表明主基板结构设计合理。结合模态试验,验证了主基板有限元模型的正确性。利用该有限元模型,进行了灵敏度分析,还进一步实现了主基板结构的优化设计。

基于动特性分析的精密仪表转子—框架结构优化设计

为提高精密仪表的动态稳定性 ,提出一种基于结构动特性分析的综合优化设计方法。该法将有限元计算和模态试验相结合 ,利用有限元法分析最初的设计结构动态特性 ,然后对该结构进行试验模态分析 ,从而检验有限元分析方法的可信度。利用经过验证的简化模型和计算方法 ,分析结构参数改变时对系统动特性的影响 ,进而实现结构的优化设计。从转子—框架结构的优化过程可以看出 ,该方法在保证可靠性的同时大大降低了成本 ,并且提高了效率 。

一种复合材料杆架式支撑结构优化设计与试验

针对某卫星气瓶支撑结构无法满足卫星承载刚度要求的问题,提出一种优化方法,按照概念设计和详细设计两个阶段,对复合材料杆架式支撑结构的拓扑构型、几何参数以及碳纤维铺层角度开展协同优化设计;经过优化后的气瓶支撑结构重量为2.1kg,分别采用有限元法和模态试验法对优化后的结构进行考核验证;试验结果表明优化后的气瓶支撑结构一阶固有频率达到149.7Hz,与理论分析结果基本吻合,能够满足卫星总体对气瓶支撑结构基频不小于140Hz的刚度要求.上述结果验证了文中提出优化方法的有效性,为同类结构的优化设计提供了技术参考.

车架刚度及模态的有限元分析与优化

建立某概念设计阶段的车架有限元模型 ,利用工程分析软件 ANSYS6.1计算出其前五阶固有频率、振型及弯曲和扭转刚度 ;以总质量为目标 。