高速壓力機(jī)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(guó)，南京，2100031）
1摘要
為了降低在高速壓鍛下壓力機(jī)的振動(dòng)和提高它的工作性能，壓力機(jī)的主要部分動(dòng)態(tài)特性和組合式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)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(tái)的有限元模型的建立。前5個(gè)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(dòng)。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(duì)組合結(jié)構(gòu)進(jìn)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(yàn)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(dòng)的可能性。

2介紹
現(xiàn)在越來越多的壓力機(jī)發(fā)展到高速度、高效率、高精度。在許多情況中，壓力機(jī)的振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是一個(gè)重要的影響因素，它影響壓力機(jī)的工作性能，特別是對(duì)高速精密壓力機(jī)。如果壓力機(jī)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(huì)引起共振振動(dòng)。這可能影響到壓力機(jī)的工作穩(wěn)定性和制造精密度。所以，用動(dòng)態(tài)特性分析高速精聾@宕彩欠淺Ｖ匾?。灾q餛惱輪?，将会对VH-25壓力機(jī)的床身、底座、工作臺(tái)和組合的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性的分析，并在此基礎(chǔ)上提出了分析結(jié)果，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，將會(huì)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(jī)的主要部分由床身、底座和工作臺(tái)構(gòu)成。床身、底座、工作臺(tái)的三維實(shí)體模型建立了使用Pro / E。因?yàn)橐恍┘?xì)小結(jié)構(gòu)的變化幾乎不影響分析結(jié)果，所以這些細(xì)小結(jié)構(gòu)被忽略了，他的實(shí)體建模也簡(jiǎn)化了。然后用有限元軟件ANSYS對(duì)簡(jiǎn)化了的實(shí)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
一般來說來，壓力機(jī)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(diǎn)，實(shí)體