基于ANSYSWorkbench和SolidWorks整体硬质合金丝锥的模态分析（二）

logxing

   经典图书

4 整体硬质合金丝锥的模态分析　　本文是基于ANSYS Workbench对整体硬质合金丝锥的模态分析。ANSYS Workbench是用ANSYS求解实际问题的新一代产品，它强大的功能给ANSYS的求解提供了很大帮助。这种环境为CAD系统和设计提供了全新的平台，保证了很好的CAE结果。
　　AWE中的结构模态分析是线性的，在分析中忽略系统阻尼对自身振动特性的影响，而且，任何所施加的力载荷在模态分析中都不考虑。对整体硬质合金丝锥进行模态分析时，一般不必求出全部固有频率和振型，而应着重考虑系统工作条件下所涉及的频率。因为通常只有这些阶次的固有频率可能引起系统共振。前六阶固有频率如表1所示，前六阶振型图如图2-图7所示。同时，在ANSYS Workbench中，由于得出的振幅是经过处理的相对值，因此并不能真正反映实际振幅。
　　表1 整体硬质合金丝锥的前六阶固有频率
　　

　　

　　图2 一阶振型图
　　

　　图3 二阶振型图
　　

　　图4 三阶振型图
　　

　　图5 四阶振型图
　　

　　图6 五阶振型图
　　

　　图7 六阶振型图
　　5 结语
　　(1)整体硬质合金丝锥主要振动模态频率大于2116.6Hz，因此要避开整体硬质合金丝锥的振动模态频率，根据式(4)可以确定激振源的频率范围为
　　

　　式中，f为零件固有频率，fp为激振源的频率。
　　(2)整体硬质合金丝锥的前六阶振型具有不同的固有频率，当激振频率与整体硬质合金丝锥的固有频率相吻合时，将会产生剧烈的颤动。由此可见，了解各个阶次的固有频率，有利于从根本上避免共振的产生。
　　通过模态分析，为整体硬质合金丝锥提供了重要的模态参数，为改进整体硬质合金螺旋槽丝锥的设计提供了理论依据，同时对该结构做进一步的动力学分析及结构优化，为提高整体硬质合金螺旋槽丝锥的安全性及深入研究振动等问题奠定了基础，为实际试验提供了参考和依据。