闭式压力机机身动力学分析和仿真
2010-05-19 10:26:14
本文应用 ANSYS和LS-DYNA 对 JF75G-125A 型高速压力机团式组合机身进行了有限元静、动态分析与仿真,通过试验验证了所建有限元模型的正确性,提出隔振方案并进行了动态仿真,检验减震器的减震效果。 首先分析了闭式压力机组合机身的结构及受力特点,引入 ANSYS 单元库中的实体单元建立了机身的有限元模型,采用接触单元模拟组合机身部件之间的接触面,采用螺栓单元模拟组合机身中拉杆的预紧力作用。对机身的预紧状态和中心载荷工作状态进行了静态分析,得到了机身的变形量和应力分布状况;采刚Lanczos法计算了组合机身的前三阶模态,分析了各阶模态对压力机机身的影响,为机身的振动分析提供了依据和参考。 在静态分析和模态分析的基础上,首次成功建立了闭式压力机组合机身用于动态响应分析的有限元模型,分析了闭式压力机组合机身在典型工况下的动态响应。考虑到预紧力对机身动态响应的影响,修改模型并采用隐式-显式序列求解方法对机身的空转工况和打桩工况的动态响应进行了计算。通过对机身在这两种工况下各部件的响应信号的测试,所得试验数据与有限元计算结果相吻合,验证了模型的可靠性。 应用上述模型重点分析了压力机在单次冲裁和连续冲裁条件下机身的变形与应力响应,定量地确定了连续冲裁条件下能量积累导致应力增量。针对冲裁工况,在闭式压力机的减振设计中成功地引入阻尼减震器,有效地抑制了机身俄在某些共振频率点附近的振动响应,进一步提高了机身的各项性能,减少了机身在工作状况下受迫振动和自激振动对加工精度的影响。