当前位置:首页>行业资讯>技术应用 >正文

基于ANSYS的舞台升降台结构的模态分析

技术应用 | 来源:本网 | 发布日期:2017-08-09 查看次数:235

核心提示:  杨宗良王秀为2(1.黑龙江省机械科学研究院,哈尔滨150040;。黑龙江省龙财资产经营有限公司,哈尔滨150090动、共振提供了理论依据。  舞台升降台是现代剧场中重要的机械设备,为了保证设备运行

  杨宗良王秀为2(1.黑龙江省机械科学研究院,哈尔滨150040;。黑龙江省龙财资产经营有限公司,哈尔滨150090动、共振提供了理论依据。

  舞台升降台是现代剧场中重要的机械设备,为了保证设备运行的可靠性,在设计时对设备结构进行力学分析是非常必要的。本文仅以有限元方法为主要数学工具,对舞台结构的振动特性进行相应的分析。

  机械结构在弹性力或载荷作用下未达到静力学的平衡状态,有规律地在平衡位置附近做振动。模态分析主要计算结构部件和系统的固有频率及振型。在模态分析时,应力和位移等都是时间的函数。

  哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目填时间0.8s(缩短填充时间,从而提高充填速度)保压切换点为模腔填充99%时开始保压(推迟进入保压的时间,从而提高保压效果)改为二级保压,第一段保压时间为4s,第二段保压时间为2s,第一段保压压力为最大射压压力的95%,第二段保压为最大射压压力的85%(增加保压所示,优化后塑件整体变形更为均匀,翘曲变形明显缩小。为优化后成型塑件的顶出时体积收缩率图,塑件的顶出时体积收缩率比优化前整体更均匀(可从颜色分布上判断)而塑件的翘曲变形云图上也可以看出塑件的变形较优化前的1.658mm减小为1.488mm,如所示。但从翘曲变形云图上可以看出,虽然此设计已经达到减小变形的目的,但还有进一步优化的余地,主要表现为图中同一模腔上1机械结构模态分析基本理论为了使结构具有良好的稳定性、可靠性及控制精度,确定合理的机械结构设计方案,必须对系统进行模态分析。模态分析就是通过计算系统的一些特征值,确定包括系统的固有频率和模态振型等系统的振动特性。由于本文分析的舞台为大型框架机构,外界振动对机构的影响可能较大,所以本文研究的重点是系统固有特性的分析。

  本文舞台结构的模态分析属于线弹性单元,而且结构中材料特性是恒定的。结构的刚度和质量保持恒定是进行模态分析的假设和限制条件,结构不受随时间变化下变形量仍然相差较大,主要产生原因为塑件上下部分不是同时充满,造成一部分过压,一部分欠压,从而导致变形不一。调整的方式为进一步调整浇口位置,以使得塑件上下可以同时充满。

  4结语通过CAE模拟结果,模具设计人员无需试模即可充分了解塑料熔体在模具型腔的充填情况,可及时发现设计中的不合理部分,实现模具结构的合理设计并确定合适的工艺参数,这些对于提高模具设计质量,缩短模具开发周期效益明显北京:清华大学出版社,204.王蓓,王刚。MoldFlow模具分析应用实例。北京:清华大学出周其炎。MoldFlow5.0基础与典型范例。北京:电子工业出版麻向军,文劲松。MoldFlow软件流动分析及应用。华南理工大学聚合物新型成型技术国家工程中心,华南理工大学-美国MoldFlow高级应用技术中心。

  麻向军,文劲松。MoldFlow软件翘曲分析及应用。华南理工大学聚合物新型成型技术国家工程中心,华南理工大学-美国MoldFlow高级应用技术中心。

  (编辑立明)如表1所示。

  有频率f为fi=系统的刚度矩阵和质量矩阵决定了系统的固有频率fi和模态在振动分析中有重要的意。

  2舞台升降台结构的有限元模型舞台升降台的平台、立柱和托架都是采用槽钢连接而成,符合薄壳计算理论。因此采用面建立槽钢的模型。

  而丝杠则根据实际结构和尺寸进行构造,有效满足计算精度,且便于有限元建模。配重组件和导向组件则可以在模型中直接通过设定边界条件实现,忽略其建模。建立完舞台升降台的模型后,我们选择用SOLID95单元和SHELL93壳单元,本文采用手工划分和自动划分相结合的方式对升降台结构进行网格划分,建立了舞台升降台的有限元网格模型。如所示。

  从振型图中可以看出,1阶和2阶模表1舞台结构的前6阶固有频率阶数3舞台结构的边界条件的施加在ANSYS中施加整体加速度为9.8m/s2来模拟重力作用。由于舞台结构的配重是以钢丝绳连接到舞台的托架上,对于舞台结构来说是一种外力的作用,不改变其固有刚度、强度特性。因此配重以节点集中力的形式施加在实际的托架上的对应位置,方向为竖直向上。舞台台面上满铺地板,相对于刚性框架来说,地板重量较小,可忽略不计。

  舞台机构的位移及自由度的约束主要在丝杠两端的轴承和导向机构上。在计算中,约束丝杠底端轴承安装面态的振型是舞台台面沿水平方向的振动,这主要是因为台面质量较大,而舞台立柱的横向刚度相对较弱造成的。3阶模态的振型是舞台台面在水平面内的转动,也是主要受限于立柱刚度。4阶模态的振型是舞台台面的上下变形振动。从振动频率来看,舞台结构的1阶自振频率较低,不到12Hz,但还是高于稳固的地基和建筑的自振频率2倍以上,满足应用要求。

  结语本文对舞台结构进行了模态分析。得到了前6阶自振频率和振型,对振动形式及产生的原因进行了分析,从低阶频率值可以验证舞台结构能够满足刚度设计要求和应用要求。(编辑黄荻)机械设计及制造。

推荐新闻本月本周

【 供应信息更新列表 】 - 【 升降机商城更新列表 】 - 【 企业库更新列表 】 - 【 行业资讯更新列表 】 - 【 企业新闻更新列表 】