作者：张永杰; 徐红梅; JAY; H; Kim; 刘爽; 王...粉碎机架板静力学计算模态分析拓扑优化静动态特性结构优化ansysworkbench
摘要：以某锤片式饲料粉碎机转子系统架板为研究对象,采用ANSYS Workbench软件对其进行静力学计算与模态分析。结果显示:实际工况下架板的最大总形变量为0.035mm,其发生在中间支撑板上装有8块锤片的2个销轴的安装孔处,架板沿X、Y及Z轴方向上的最大形变量分别为0.035、0.001以及0.016mm,各形变量均较小且与架板实际受力情况相符;架板所受最大应力为165.72MPa,且应力较大的部位仅集中分布在中间支撑板上装有8块锤片的2个销轴的安装孔附近,架板上绝大部分位置的应力值均在36.862MPa以下;架板的一阶固有频率为339.79Hz,且前六阶固有频率均远大于粉碎机的激振频率58.33Hz,但其存在较大的材料冗余。基于此,对架板进行拓扑优化,并根据材料去除率为50%的计算结果对架板结构进行优化设计,优化后架板的质量由最初的46.66kg降至25.85kg。对优化后的架板进行静力学计算与模态分析,结果表明,全新的架板的强度与刚度均足够,且其材料冗余量大幅降低,架板在工作过程中不会发生共振。
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