农用柴油机曲轴的有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS,建立了农用柴油机曲轴的三维有限元模型,按标准工况求出曲轴各连杆轴颈载荷,模拟曲轴的力边界条件和位移边界条件进行了曲轴静力学分析;并校核了在危险载荷作用下曲轴的疲劳强度。同时,对曲轴进行了约束模态分析,得出各阶振型和频率,计算结果较真实地反映了曲轴固有频率特性,为柴油机曲轴的改型设计提供了一些参考。     

基于ANSYS软件的496ZQ柴油机曲轴结构性能研究

利用ANSYS软件研究496ZQ柴油机危险载荷下曲轴的应力、应变及其分布,研究不同重叠度对曲轴的应力的影响,并对曲轴进行模态分析。研究表明,曲轴的应力和应变满足设计要求,不会发生弯曲疲劳破坏。但是,在主轴颈尺寸为72 mm、连杆轴颈尺寸为63 mm、重叠度为1.16时,连杆轴颈和主轴颈圆角处的最大应力都比较小。自由模态下,最大相对位移量1.03出现在第9阶振型上,对应的频率为1 306 Hz,避开了曲轴的固有频率,曲轴在工作时不会发生共振;约束模态下,曲轴的最大相对位移偏移量1.717出现在第8阶振型上,对应的频率为8 478 Hz,曲轴工作时,应该避开此频率,避免发生扭转疲劳破坏。     

某四缸发动机的曲轴模态分析

本文利用CATIA V5R20软件建立直列四缸汽油机曲轴的三维实体模型,然后再利用ANSYS Workbench14.0软件基于TGrid算法对整个曲轴模型进行前12阶自由模态分析和有约束模态分析,得到曲轴的固有频率和振型,为曲轴设计以及优化提供了重要参考依据。     

基于ANSYS的BN492发动机曲轴有限元分析

曲轴是发动机中最重要零件之一。理论和实践表明,曲轴的破坏形式主要是弯曲疲劳和扭转破坏,曲轴内产生交变的弯曲和扭转应力,可能引起曲轴疲劳失效。本文以BN492曲轴为例,对曲轴单拐模型进行了应力和位移静力分析,确定危险点位置,并对曲轴的弯曲疲劳强度进行了校核。最后对整个曲轴模型进行前12阶自由模态分析,得出曲轴的固有频率和振型,为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

基于Workbench的某V6柴油机曲轴有限元分析

通过对某V6柴油机曲轴进行有限元分析,模拟了曲轴真实的边界条件,计算了危险载荷下曲轴的强度和疲劳寿命,指出了曲轴在各缸最大爆发压力下的薄弱部位,提出了改进措施,并对曲轴进行了自由模态分析,为曲轴的优化设计和动力学分析提供了理论依据。利用Solidworks建立了曲轴的三维实体模型,运用ANSYS Workbench的静力分析模块和Fatigue tool工具箱,对曲轴在各缸最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析,同时利用Block Lanczos法,对曲轴在自由状态下进行了模态分析,得到了曲轴的固有频率和振型。结果显示:最大应力和最小寿命位置均出现在爆发缸所在的两个相邻连杆轴颈连接处,且曲轴的最低固有频率远高于基频,避开了共振频率,为曲轴的结构改进和后处理方式提供参考。     

4105柴油机曲轴自由模态分析与试验研究

基于虚拟样机技术建立4105柴油机曲轴三维模型,并对曲轴自由模态进行了计算分析,得出2 000 Hz内共有9阶模态,其中最低阶模态为曲轴振动的危险区域,在柴油机工作转速范围内会引起共振。采用多点激励单点响应法对4105柴油机曲轴进行了模态试验,获得了0～2 000 Hz频率范围内的曲轴模态参数。模态试验结果和有限元计算结果对比分析表明,有限元计算结果较好地反映了曲轴的固有振动特性。     

基于灵敏度分析的微客尾门模态优化

针对客车尾门的一阶模态频率和车身的固有频率相近,容易产生共振的问题,对某微型客车尾门进行模态优化和结构优化。首先采用CATIA建立几何模型,再导入HyperMesh,经过优化后得到尾门的有限元模型。通过NX Nastran求解器进行自由模态分析,基于Hyperview获得尾门的模态振型和固有频率。分析结果显示尾门的一阶模态频率和白车身的固有频率邻近,容易产生共振和车身的损坏,因此需要对尾门进行模态优化。选用灵敏度分析方法来快速获得影响尾门模态的关键部件,提出优化目标和方案。最终使尾门的各阶频率避开白车身频率,提升了尾门的模态性能。     

基于ANSYS的播种机牵引梁模态分析

运用Pro/E对2BQ-2型精密播种机牵引梁进行三维建模,并利用ANSYS Workbench软件对播种机牵引梁结构进行模态分析,求解出牵引梁结构的模态参数,确定了牵引梁的固有频率和振型特征。在0～1Hz内,牵引梁的模态频率较密集,是影响牵引梁振动的主要区域,当外加激励频率与牵引梁固有频率相同时发生共振,引起播种质量下降;当牵引梁以0.237Hz的频率振动时,牵引梁将进行摆振,研究结果为牵引梁的优化设计提供了参考依据。     

基于ANSYS的汽油机曲轴结构分析

分析四缸汽油机曲轴的静态与动态性能,以支持曲轴设计的强度计算,为汽油机的曲轴优化进一步提供理论支持。首先,在用UG软件对曲轴建成三维模型的基础上,利用ANSYS网格划分,设定边界条件,采用有限元法进行静态分析。接着,讨论曲轴的形变特征和应力状态分布,根据云图结果发现曲轴应力最大值位于第三主轴颈与曲柄相连的过渡圆角处。然后,对曲轴前阶自由振动模态进行模态分析并计算,其中的模态频率旨在预测汽油机各部件间动态干扰程度,避开容易发生共振的频率。经过模态分析,发现以下三段对曲轴的正常工作影响程度依次减弱:中频段振动、高频段振动、低频段振动。实际上,低频段振动已经对曲轴工作性能没影响。     

边界效应及高温高压对核主泵模态的影响

为了准确计算核主泵叶轮在液体环境下的振动模态以确保核主泵的高可靠运行,主要研究真实运行工况下的水域边界效应,以及高温高压环境对核主泵叶轮模态产生的影响.首先对简化的圆盘模型进行了模态分析,研究发现圆盘各阶湿模态频率与干模态频率相比均下降25%左右,圆盘模态的数值结果与试验结果吻合,通过了圆盘试验的验证.继而以CAP1400核主泵叶轮缩尺水力模型为对象,分别研究了水域下潜深度和径向距离对叶轮模态特性的影响,以及实际运行工况的高温高压环境对叶轮模态特性的影响.结果表明:核主泵叶轮湿模态固有频率相比干模态有显著下降;叶轮的固有频率随下潜深度的增加而逐渐下降,随径向距离的增加而逐渐上升;核主泵叶轮高温高压环境的固有频率相比常温常压固有频率有所增加.     

基于Simulation的高速齿轮轴有限元模态分析

通过模态分析软件solidworks Simulation对高速齿轮轴进行有限元模态分析,从而得到其低阶固有频率和主振型的有限元模型,将有效预估高速齿轮轴的振动特性。分析其结果表明,该高速齿轮轴的前2阶、3阶固有频率与齿轮啮合频率接近,齿轮轴将发生共振。文章研究了影响齿轮轴的主要激振来源等因素后,提出了具体的增强高速齿轮轴抗振性的措施,使高速齿轮轴的固有频率远离其齿轮啮合的固有频率,并为齿轮轴类零件的动力学特性的进一步改进提供了有一定的参考价值和指导意义。     

轴流压缩机动叶片模态分析方法研究

基于某轴流压缩机第1级动叶片,在精确建立其几何模型的基础上,通过有限元仿真方法提取了前10阶固有频率及模态振型的计算值,然后通过试验测试方法对其进行了模态测试,得到了前10阶固有频率及模态振型的实测值,并将理论计算结果和实际测试结果进行了对比。     

某螺杆空调压缩机的振动噪声特性分析与改进

针对某空调螺杆压缩机在45.5 Hz至49.1 Hz的转速范围内噪声过大的问题,测试分析了压缩机系统的振动噪声特性,并仿真分析和测试了结构的模态,最终确定噪声较大的原因是管路的固有频率使得压缩机在对应的工作频率下激起管路共振。根据分析结果,提出了相应的改进方案,并进行了方案分析和验证,结果表明,噪声声压级降低了10.5 dB(A),改进效果较好。     

大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的模态分析

为研究大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的振动特性,基于ANSYS有限元分析软件对大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的模态特性进行研究,分析了大流量自吸离心泵机组轴与曲轴前5阶振型图及固有频率,并对其各阶固有频率对应的临界转速进行研究.研究表明,大流量自吸离心泵机组轴在支撑间距以及形式的影响下,主要体现出扭曲振动,且第4阶发生了2次扭转变形,呈现对称变化分布.与此同时,大流量自吸离心泵机组轴的设计转速为2 200.00 r/min,而大流量自吸离心泵机组轴的最低临界转速达到2 848.07 r/min,高于实际转速2 200.00 r/min,从而避免了发生共振的可能.采用合理的结构设计可以有效地避免大流量自吸离心泵机组轴与曲轴发生共振,通过模态分析得到振型图和动画显示,清晰地展现出大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的动态特性,为系统的安全运行、振动分析以及结构的优化设计提供重要的理论依据.     

芦苇机械式打捆机压缩机构连杆应力及模态分析

芦苇机械式打捆机的核心是压缩机构,其设计的合理性影响着芦苇压缩后的质量及压缩工作效率。利用ANSYS软件对压缩机构中的关键部件连杆进行静力学、动力模态分析,结果表明:连杆左右两端承受较大应力,但变形程度满足强度要求。对自由模态、约束模态对比发现,在压缩机构工作中,连杆在受约束的状态下的固有频率较高,而在自由模态下的固有频率较低;在固有频率相同时,约束状态下的变形程度要小于自由状态下。因此,在正常工作中连杆与其他机构不易发生共振现象。     

基于ANSYS的拖拉机传动装置结构优化研究

以拖拉机传动装置为研究对象,分析主要传动机构中锥齿轮传动副存在的共振的风险.通过对拖拉机传动装置中弧形锥齿轮进行参数设计,并计算其接触应力、啮合频率及回转频率,建立锥齿轮传动副三维模型,并利用ANSYS进行接触应力和模态分析.结果表明:有限元分析所得接触应力与理论计算值相当,模态分析所得固有频率与啮合频率和回转频率相差...     

联合收获机脱粒滚筒有限元模态分析与试验

针对联合收获机脱粒滚筒在工作中的振动和噪声问题,为了避免共振,利用软件ANSYS Workbench对联合收获机脱粒滚筒进行了有限元模态分析,得到了前6阶的固有频率和振型。对脱粒滚筒进行了模态实验,与有限元分析结果进行对比,其固有频率相对误差在4.6%以下,且振型一致,验证了有限元分析的准确性。模态分析结果表明:前6阶固有频率与主要振源激励频率相差较大,较好地避开了共振区;钉齿杆与幅盘的振幅较大,且两者的连接处最为薄弱,在设计和焊接时应尤为注意。该研究为联合收获机脱粒滚筒的设计与优化提供了参考。     

面向微耕机减振的扶手模态分析

为了降低西南地区广泛应用的微耕机扶手处的振动,得到扶手的振动特性至关重要。为此,在UG中建立了扶手的三维模型,应用ANSYS软件和LMS test.lab系统分析了扶手的自由模态和试验模态,分别得到了扶手前6阶固有频率及振型,通过对比可知两者振型一致,频率的平均相对误差为4.24%,仿真结果的精度满足要求。进而,分析了扶手的约束模态,得到了其前6阶模态值,前4阶频率分别为13.02、17.22、28.57、77.88Hz;1阶振型是Y轴的横向振动,2阶振型是Z轴的上下振动,3阶固有频率处发生了扭转振动,4阶振型是Z轴的弯曲振动;各阶振型在扶手与人手接触处的位移量最大。     

新型SRV摩托车车架动态特性分析

以一新型运动型多功能休闲摩托车车架为研究对象,采用有限元模态分析的方法,对车架振动模态进行了分析.得出了车架前十阶重要模态的固有频率和振型,并指出了路面不平度以及发动机往复惯性力激励对车架振动的影响.分析表明:路面不平度不会引发车架共振;发动机标定功率下的二阶惯性力频率与车架的一阶固有频率相等,将激起车架的一阶模态共振.根据分析结果对车架结构进行优化,改善了车架动态特性.     

基于Solidworks的可对折机架的有限元分析及试验

为验证自主研发的折叠式智能棉花精量播种机可对折机架设计的合理性,对机架进行静强度校核及模态振动分析。利用Solidwork建立机架的三维模型,通过静强度分析分析得到应力特性,进行强度校核。进行模态分析得到机架前5阶振型的固有频率、振型等特征,并将模态分析结果与外激频率进行对比。结果表明:可对折机架前后联接板受力方向相反,最大应力小于材料强度。机架与拖拉机固有频率无重叠区间且避开外激频率,不会发生共振现象。田间试验验证了机架具有足够强度,播种施肥性能达到国家标准。