基于有限元法的立式泵底座模态分析
2021-03-03王俊麟魏凌霄袁晓波范祖相周庆
中国设备工程 2021年4期
王俊麟,魏凌霄,袁晓波,范祖相,周庆
(上海齐耀动力技术有限公司,上海 201203)
模态分析是结构动力学仿真分析中的重要环节,能够很好地通过仿真分析得出结构的各阶模态特性,进而分析结构在实际工程应用过程中产生的实际振动情况,是工程设计中重要的分析手段。模态分析能够有效提升了设计质量,直接降低设计成本。
目前,国内相关结构振动分析采用有限元模态分析方法较多,从设计角度解决了避免结构共振的问题,北京工业大学万山秀等人在复合材料车架的模态分析中通过对车架加载不同边界条件,分析其一阶至十阶模态及模态振型,初步评价整体结构发生共振,并做了性能评估。重庆交通大学杨雅怡等在汽车顶棚振动特性的研究及优化中通过模态分析等途径分析其动力学特性,解决汽车顶棚低频振动大的问题,并通过声振耦合等方法在模态分析的基础上进行声学分析,并提出了汽车顶棚的设计改进方法。
本文是基于原有水泵试验台底座进行振动特性分析,原有水泵试验台底座(如图1所示)有如下问题:泵运行过程中发现45~55Hz频段振动大,初步分析原因是底座结构模态频率与水泵转频,设计不合理,需要分析底座的固有频率和模态特性,进而提出解决方案。
1 边界条件设定
原底座由四个H钢和一个底板组成,底座上表面为安装面,底座长宽高为840mm×700mm×1381mm,重量为305kg。

图1 原底座模型
采用Creo2.0软件对原底座进行建模,原底座与地面通过螺栓固定,四个螺栓固定部位为固定约束,底座上方安装面用于支撑水泵,水泵重量约150kg,如图1所示。……
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