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斜流泵结构强度及振动特性分析(9)

时间:2015-07-24 08:48来源:未知 作者: 点击:


2、添加材料属性

给系统各零部件添加相关材料属性:泊松比、弹性模量、质量密度。注意模态分析时需要获取系统的质量矩阵,故必须添加“质量密度”属性。

3、网格划分

结构的固有频率与振型主要取决于结构质量和刚度分布,因此采用均匀网格可使结构刚度矩阵和质量矩阵的元素不致相差过大,减少数值计算误差。网格单元也不宜取过小,一方面增大运算规模,另一方面不利于从整体的角度考虑结构的刚度,使求解出来的模态频率偏低。

4、边界条件

(1)约束与载荷
不同的约束条件会改变模型的刚度矩阵,因此选择合理的约束条件能更真实体现模型实际工况,上、下轴在三处位置采用赛龙轴承支撑,轴承刚度对转子系统的频率有影响,不可忽略。轴承刚度参数可采用用实验的方法获得较为准确的数值(或通过查阅相关手册利用经验公式推算近似数值)。

SolidWorks Simulation提供了 “轴承夹具”来模拟轴承的影响。输入径向及轴向的刚度来考虑轴承刚度对结果的影响,本文比较刚性轴承(假设轴承刚性非常大、接触面不能平移或变形)与柔性轴承(考虑轴承刚度大小)对结果的影响。如图7所示。

一般来说频率分析时,可不考虑载荷情况。但载荷会改变零部件的结构刚度,如拉力会增大抗弯刚度,增大结构的固有频率。反之,压力会减小的固有频率。因此,频率分析时设计人员应综合考虑载荷的影响,并对其进行比较。SolidWorks Simulation可以自动考虑具有预载荷的结构模态,系统会自动选择稀疏求解器代替迭代求解器,以保证求解精度。本文中,暂不考虑外载情况。

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图7 轴承夹具

(2)接触条件
模态分析要求刚度矩阵和质量矩阵为线性,不可以考虑结构的非线性、包括材料非线性、几何非线性及状态非线性,故将所有零部件之间的接触条件定义为“结合”。


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