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基于UG的礦用振動(dòng)篩模態(tài)分析-下

 導讀:上一章是《基于UG的礦用振動(dòng)篩模態(tài)分析》第一點(diǎn)振動(dòng)篩有限元模型的建立和第二點(diǎn)的振動(dòng)篩自由模態(tài)分析內容 本章繼續談到第三點(diǎn)3 振動(dòng)篩工況模態(tài)分析

3 振動(dòng)篩工況模態(tài)分析
  工況模態(tài)分析是考慮結構件在實(shí)際工作狀態(tài)時(shí),在一定的邊界條件下,對結構件分析所得的模態(tài)參數,它包含了邊界條件對其的影響,特別是對于大型結構在外界激勵未知的情況下具有更重要的實(shí)用價(jià)值。在自由模態(tài)分析的基礎上,進(jìn)行工況條件下的結構模態(tài)分析。在分析過(guò)程中,在 U 型座底面設置約束條件,限制其 x、y 方向的平動(dòng)和繞 x、y、z 軸轉動(dòng)自由度,與振動(dòng)篩結構件實(shí)際安裝條件接近。解算方案設置及工況控制參數等選項與自由模態(tài)相同。在此工況下計算礦用振動(dòng)篩結構件固有頻率和模態(tài)振型,結合自由模態(tài)計算值,比較兩種模態(tài)下固有頻率和振型的差異。表 2 為振動(dòng)篩結構件工況模態(tài)下其固有頻率及振型。圖 4 為振動(dòng)篩結構件工況模態(tài)下其位移云圖。

振動(dòng)篩及 U 型座工況模態(tài)固有頻率及振型表

表2  振動(dòng)篩及 U 型座工況模態(tài)固有頻率及振型

基于UG的礦用振動(dòng)篩模態(tài)分析-下基于UG的礦用振動(dòng)篩模態(tài)分析-下基于UG的礦用振動(dòng)篩模態(tài)分析-下

   從表 2 及圖 4 可知,振動(dòng)篩結構件前 3 階固有頻率接近 0,工況模態(tài)振型為剛體模態(tài)。從圖 4 可知,振動(dòng)篩結構件第4 階振型以 z 向振動(dòng)為主,振動(dòng)篩篩底振幅最大為2. 407mm; 第 5 階振型為 x、z 向振動(dòng),振動(dòng)篩結構件 z 方向振幅比較大; 第 6 階振型為 z 向 振 動(dòng),最 大 振 幅為 2. 288mm; 第7 階振型為扭轉振動(dòng)變形; 第8 階振型為y、z 向振動(dòng),篩底最大振幅為 2. 208mm; 第 9 階振型也為向振動(dòng),篩底最大振幅與第 8 階接近; 第 10 階振型為 x、y、z 向 振 動(dòng),最 大 振 幅 發(fā) 生 在 振 動(dòng) 篩 側 壁,其值為 1. 581mm。比較表 1 和表 2 可知,工況模態(tài)下,結構件第 4 階固有頻率為 648. 4 Hz,而在自由模態(tài)下,結構件前 6 階固有頻率均接近 0,可見(jiàn)當結構件被施加約束后,其固有頻率發(fā)生了巨大的變化; 在工況模態(tài)下,結構件第 4 階固有頻率和振型與自由模態(tài)下的第 7 階固有頻率和振型幾乎一樣,第 5 階固有頻率和振型與自由模態(tài)下的第 8 階固有頻率和振型接近,而第 6 階固有頻率和振型與自由模態(tài)下的第 10 階固有頻率和振型相一致,這說(shuō)明當結構件受到邊界條件約束后,結構件的固有頻率及振型均比自由模態(tài)下的固有頻率值要大。從以上的分析中可以推斷,對結構件進(jìn)行自由模態(tài)分析是非常有必要的,它為結構件的工況模態(tài)分析提供了非常有意義的參考數據,并為結構件進(jìn)行準確的工況模態(tài)分析和設計打下了基礎。在進(jìn)行結構件設計時(shí),一定要讓結構件的激勵頻率避免與其在兩種模態(tài)下的固有頻率相同或接近。從表 1、表 2 和已知條件可知,振動(dòng)篩振動(dòng)電機的激振頻率為 16. 7Hz,該值遠小于振動(dòng)篩結構件在自由模態(tài)下和工況模態(tài)下的最小固有頻率值,因此,從理論上說(shuō),振動(dòng)篩結構件在兩種模態(tài)下,均不會(huì )發(fā)生共振現象。

4 結語(yǔ)
 (1) 用 UG 軟件對振動(dòng)篩結構件進(jìn)行建模,并應用 UG軟件自帶有限元分析模塊對振動(dòng)篩結構件進(jìn)行模態(tài)分析,通過(guò)自由模態(tài)分析和工況模態(tài)分析掌握了其在兩種模態(tài)下的固有頻率及其振型,從而為振動(dòng)篩結構件的設計與制造提供了非常有價(jià)值的參考數據。
 (2) 振動(dòng)篩振動(dòng)電機的激振頻率遠小于振動(dòng)篩結構件在自由模態(tài)下和工況模態(tài)下的最小固有頻率值,因此,振動(dòng)篩結構件不會(huì )發(fā)生共振現象。

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