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基于ANSYS-Workbench的4BM-250型苎麻剥麻机机架有限元分析与结构优化

文献类型： 中文期刊

作者： 刘佳杰;马兰;向伟;颜波;段益平;文庆华;吕江南

作者机构：

关键词： 苎麻;剥麻机机架;模态分析;静力学分析;结构优化

期刊名称：中国麻业科学

ISSN： 1671-3532

年卷期： 2023 年

页码：

收录情况： 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 剥麻机的机架对剥麻机的整机性能具有重要的影响。为避免剥麻机工作过程中机架出现结构强度不足和共振问题，采用solidworks软件建立4BM-250型苎麻剥麻机机架的三维模型，基于ANSYS-Workbench软件对剥麻机机架进行静力学分析与模态分析。静力学分析结果表明：机架在静载荷下的最大位移为0.14 mm，最大应力为23.71 MPa，最大应力小于机架材料结构钢的屈服强度极限，因此机架结构在条件载荷下的强度和刚度满足设计要求。模态分析结果表明：机架前6阶的固有频率为0，7～12阶模态的频率为25.28～89.58 Hz，柴油机转子的运动频率与机架的第8阶固有频率在同一区间范围。对照第8阶频率的振动类型及变形特点对机架模型进行改进优化，并对优化后的模型进行模态分析，结果表明：机架的前1～6阶模态的振动频率为0，第7～12阶模态的频率分别为17.92、35.56、44.56、53.94、57.41、70.25 Hz。对比改进前，改进后模型的各模态频率均有所下降，平均下降15.81%，且各阶模态下的变形均较小，主要部件变形量均在10 mm以下，改进后的结构综合力学性能有明显提升。该研究可为机械结构部件的研发设计提供参考。

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