机械动力学-概论（2009）.pptVIP

机械动力学 南京农业大学工学院 机械工程系 2007年9月 机械动力学的研究对象机械动力学的研究方法怎样学习机械动力学 插秧机分插机构的选型与动力学分析 谷物清选筛的运动学和动力学仿真 SKDK6070型高速铣雕机床的加工精度问题 先要用三维CAD软件建立主要部件的三维实体模型！ 发现:立柱的第一阶固有频率、床身的第一、二、三阶固有频率比较低。希望：通过结构的改进设计（用动态设计法）提高这些固有频率。 VH-25型高速精密压力机 冲程减小的问题 　　网格划分:采用ANSYS的自动划分网格功能smartmesh4 955.33 227.23 583.36 420.35 第9阶 频率 802.09 187.60 364.23 256.72 第8阶 频率 326.64 153.44 235.58 110.57 第7阶 频率 0 0 0 0 第1~6阶频率 工作台 床身 横梁 立柱 固频值 主要部件自由状态的固有频率 绕z轴 的弯曲 206.61 绕y轴 的扭转 186.43 绕z轴 的弯曲 178.51 床 身 绕z轴 的弯曲 477.61 绕y轴 的扭转 432.14 绕x轴 的弯曲 262.78 横 梁 绕z轴 的弯曲 481 绕y轴 的扭转 438 绕x轴 的弯曲 148 立 柱 第三阶 振型 第三阶频率(Hz) 第二阶 振型 第二阶 频率(Hz) 第一阶 振型 第一阶 频率(Hz) 主要零部件受约束的振动特性比较 立柱、横梁受约束的振型图 立柱第一阶振型图 立柱第二阶振型图 立柱第三阶振型图 横梁第一阶振型图 横梁第二阶振型图 横梁第三阶振型图 床身受约束的振型图 ①床身第一阶振型图②床身第二阶振型图③床身第三阶振型图 立柱改进a型的固有特性比较 弯 曲 435.03 弯 曲 132.76 改进 a3型 弯 曲 476.52 弯 曲 139.88 改进 a2型 弯 曲 457.36 弯 曲 139.35 改进 a1型 扭 转 438 弯 曲 148 原立柱 振型 第二阶频率(Hz) 振型 第一阶频率(Hz) 1．曲柄 2．连杆 3．P3点 4．后支杆 5．P2点 6．筛面 7．P1点 8．前吊杆 摇杆摆杆机构清选筛示意图 摇杆摆杆机构P1，P2，P3点的加速度变化曲线 ax ay a 脱出物的运动学和动力学仿真模型 脱出物在清选筛面的运动学和动力学仿真（一） 短茎杆 颖壳 籽粒 轻杂质 脱出物在清选筛面的运动学动力学仿真（二） 初始化设计变量参数; 构建参数化模型; 定义载荷并求解; 提取状态变量数值; 选择优化工具，进行参数化分析； 定义优化变量； 设定约束条件； 进行优化分析。 优化设计过程 式中： a(n,r,r1)—在一段时间内，曲柄转速、摇杆长度和摆杆长度相互变换组合后在筛面上的加速度，可以表示为： 优化的目标函数: 就是要寻找出能使筛上的籽粒运动过程中加速度较大，便于脱出物分离和脱出物分层最优的机构参数。 优化设计的目标函数 优化结果表明：该机构在谷物清选时,要使筛面任意点峰值加速度最大，摇杆长度LCD=0.136m、摆杆长度LEF=0.117m、曲柄转速n= 330 r/min为最佳值。 优化前籽粒的运动 优化后籽粒的运动 优化前短茎杆的运动 优化后短茎杆的运动 优化结果 优化前颖壳的运动 优化后颖壳的运动 优化前轻杂质的运动 优化后轻杂质的运动 优化结果 低速载货汽车 车架动态特性研究 低速载货汽车 车架 低速载货汽车车架 纵梁 横梁 有限元模型的建立 115504个单元 114299个节点 685794个 自由度 车架静力分析模型 弯曲工况下的 静力学分析结果 弯曲工况下的 等效应力分布 弯曲工况下 的变形分布 弯曲工况下的 静力学分析结果 扭转工况下的 静力分析结果 扭转工况下的 等效应力分布 扭转工况下 的变形分布 扭转工况下的 静力分析结果 车架模态分析 第一阶模态 ( 13.99Hz,绕X轴扭转 ) 第二阶模态 (19.97Hz,沿Z轴弯曲) 第三阶模态 (41.52Hz,沿Z轴弯曲) 第四阶模态 (42.49 Hz,沿Y轴弯曲 ) 车架模态分析 第五阶模态 (47.77 Hz,第二和第三横梁间的局部扭转 ) 第六阶模态 (58.65Hz,绕X扭转+沿Y弯曲) 车架模态分析 第七阶模态 (67.04Hz,沿Z轴弯曲) 第八阶模态 (73.95Hz,