高速壓力機的有限元分析
朱思紅，李均方，王輝云
（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，中國，南京，2100031）
1摘要
為了降低在高速壓鍛下壓力機的振動和提高它的工作性能，壓力機的主要部分動態(tài)特性和組合式結(jié)構(gòu)進行了實證分析，通過大型通用有限元分析軟件ANSYS來完成的，比如床身、底座和工作平臺的有限元模型的建立。前5個模態(tài)頻率經(jīng)過自由的模態(tài)分析得到。分析結(jié)果表明：床身的低階頻率近似于底座的頻率，將可能導(dǎo)致共振振動。在ANSYS中，用彈簧-阻尼單元COMBINE14 等效地模擬螺栓連接，建立了組合結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,對組合結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析。用有限元建立組合結(jié)構(gòu)的模型有294單元。模態(tài)頻率通過在理論模態(tài)分析和那些在試驗下獲得的模特分析得到的結(jié)果基本吻合。這就證明了螺栓等效模型的合理性，和組合結(jié)構(gòu)模態(tài)分析結(jié)果的可靠性。通過改變部件的結(jié)構(gòu)和尺寸以增加床身和基礎(chǔ)的頻率，這將有減少共振振動的可能性。

2介紹
現(xiàn)在越來越多的壓力機發(fā)展到高速度、高效率、高精度。在許多情況中，壓力機的振動系統(tǒng)的動態(tài)特性是一個重要的影響因素，它影響壓力機的工作性能，特別是對高速精密壓力機。如果壓力機的頻率接近激振力頻率、或接近組合結(jié)構(gòu)的固有頻率，將會引起共振振動。這可能影響到壓力機的工作穩(wěn)定性和制造精密度。所以，用動態(tài)特性分析高速精聾@宕彩欠淺Ｖ匾?。灾q餛惱輪校岫訴H-25壓力機的床身、底座、工作臺和組合的結(jié)構(gòu)進行動態(tài)特性的分析，并在此基礎(chǔ)上提出了分析結(jié)果，改進設(shè)計方案，將會按結(jié)構(gòu)提出。

3主要部件和組合結(jié)構(gòu)的模特分析
3.1模態(tài)分析的主要部分
高速精密壓力機的主要部分由床身、底座和工作臺構(gòu)成。床身、底座、工作臺的三維實體模型建立了使用Pro / E。因為一些細小結(jié)構(gòu)的變化幾乎不影響分析結(jié)果，所以這些細小結(jié)構(gòu)被忽略了，他的實體建模也簡化了。然后用有限元軟件ANSYS對簡化了的實體結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)格劃分。
一般來說來，壓力機的結(jié)構(gòu)組成是復(fù)雜的。為了確切的反應(yīng)結(jié)構(gòu)特點，實體