通过对桥式起重机主梁静、动态特性研究发现不同类型的加劲肋对于桥式起重机主梁静动态特性的影响不同。首先建立了起重机主梁以及4种加劲肋的三维模型并进行装配。然后利用ANSYS Workbench强大的仿真功能分别对安装了矩型肋、角型肋、T型肋和正球头肋的起重机主梁进行静态特性分析、模态分析以及谐响应分析。结果表明,安装角型加劲肋的主梁性能优于其他3类主梁。最后论证了纵向加劲肋对主梁结构有着不可忽视的影响。

首先借助ANSYS Workbench对四分头机构进行有限元分析,找出薄弱环节。然后采用加强筋的处理方法分析其对整体结构的影响,并利用拓扑优化确定四分头机构的整体结构形状。针对四分头机构的动态性能对其进行了谐响应分析,找到了其动态薄弱环节为其第一阶固有频率,分析出四分头机构各尺寸参数对其固有频率、自身最大应力、变形以及质量的影响,求解出在满足强度、刚度要求且不发生共振的情况下四分头机构轻量化最优解。优化结果表明四分头旋转架的第一阶固有频率提高了24.9%,最大位移变形值减小了47.8%,最大等效应力减小了77.9%,质量减小了23%。提高了机构的强度,安全性能,减少了质量,降低了机构的材耗、能耗,节约了成本。

根据电子设备机柜振动试验条件和振动试验夹具设计规范,从结构形式、加工方法、材料选择几个方面展开进行夹具结构设计。使用ANSYS软件对夹具进行模态分析及强度校核,得到满足设计要求的夹具。为了实现夹具轻量化,对夹具进行优化,对优化后的夹具进行模态分析及强度校核,得到满足试验要求的夹具优化方案。讨论了安装方式对夹具模态的影响。最后对夹具实物的模态进行测试,测试结果验证了有限元法在夹具模态分析中的准确性和可信性。

混凝土预应力管现普遍应用于水利工程,为了更好更快的完成对该类型管道的起重和运输,需要设计一种新型轮胎式行车。该轮胎式管道起重运输车为仿龙门式起重机,车架主梁采用箱型梁,双小车结构负责起升工作,三角星型底架结构实现更方便灵巧的转向性能,使运输能实现更灵活的自由移动。用catia建立了新型轮胎式管道运输车的三维仿真模型。由于轮胎式起重运输车对管道的起升过程中,主梁承载了极大载荷,采用ANSYS对所设计的新型轮胎式管道起重运输车的起升过程进行动力学分析,主要包括模态分析和瞬态分析。模态分析获取其前六阶固有频率与模态振型,瞬态分析获取其起升瞬态过程中车架结构的应力应变和位移情况,结果显示,其结构稳定且满足强度和刚度要求。

制动盘和摩擦片之间产生共振时会影响二者之间的接触状况,从而导致摩擦副之间的接触恶化,严重时会引起制动失效。文中基于三维实体软件SolidWorks建立了轨道车辆盘形制动系统。针对车辆盘形制动系统振动噪声问题,利用ABAQUS建立了车辆盘形制动的有限元模型。利用模态分析方法,分别对制动盘、摩擦片和盘形制动耦合系统进行模态分析。得到了制动盘、摩擦片和盘形制动系统的模态频率与振型。研究表明,当制动盘与制动片发生周向共振时,制动过程便会产生噪声,共振频率为2740.9 Hz。

以GW27型隔离开关为研究对象,首先结合其结构特点,通过斯特劳哈尔定律的关系计算,得到风速等级与涡激频率的对应关系。然后对GW27型隔离开关整体进行模态分析,通过两者数值对比分析可知,由2级风引起GW27型隔离开关导电管发生涡激共振,并提出了在导电管中加入直径为28 mm且与导电管等长度的钢芯铝绞线的设计方案,通过2级风激励进行校核,振幅下降75.55%,减振效果明显。

在发动机曲轴的设计过程中,运用三维建模软件及仿真分析软件,对曲轴结构进行分析,确定是否达到使用要求。在仿真分析过程中,通过分析曲轴的受力形式,添加相应的约束条件及载荷,得到曲轴应力最大值、变形最大值及所在位置,以及曲轴在交变载荷下的疲劳寿命值,将得到的结果与设计要求进行对比分析,确定满足使用要求。计算了曲轴在预应力下的前6阶模态,得到曲轴固有频率均小于激励频率,避免了曲轴工作过程中产生共振。对曲轴进行有限元仿真分析,避免了大量的样品试验,节省了研发成本,同时提高了设计水平。

以DTM-B70车铣复合加工中心为例,对机床进行有限元动力学分析,分析机床的动态特性,为机床结构的动力学设计提供依据。研究了关键零部件动态特性结合面等效原理,介绍了支承件的结合面等效方法,基于支承件结构建立整机的有限元物理模型,分析其动态性能。根据动态特性分析,确定机床立柱为该机床薄弱环节,以便于后续对薄弱环节进行结构优化,提高部件的刚度和固有频率。

针对某型钢轨打磨车分动箱联轴器频繁失效问题,进行了实物失效分析、公式计算、ANSYS模态分析、谐响应分析,确定联轴器的失效原因是发动机在正常运转时产生的激振频率与轴的一阶横向固有频率接近,从而导致轴发生共振。提出一种改进设计方案,并运用ANSYS模态分析评估改进方案的有效性。

电力储能抗震机柜的动力学分析对提高产品的环境适应性有着重要的意义,能帮助设计者在产品设计时找到最优方案,这会对缩短产品的研制周期起到积极作用,并能确保产品质量。文中以ANSYS有限元分析软件为工具,对电力储能机柜进行模态分析,以期在设计阶段获得其动态及固有特性,及时发现机柜结构设计上的缺陷,进行合理的优化和改进,从而提高电力储能机柜的抗震性能及抵御振动和冲击的能力。