张展毓，岳 超，刘方磊

(核工业理化工程研究院，天津 300180)

同位素广泛应用于生物、医疗、化工、核能等多个领域，专用高速旋转设备是生产同位素的主要机器。在工业生产中，专用高速旋转设备通常以多台机器组成一个装架进行生产，装架结构的设计及其优化对生产系统的安全性和可靠性有着重要影响。同位素工业生产要求装架系统要保证其中一台机器发生故障时不影响其他机器的正常运转，需要对装架结构的振动特性进行研究。模态分析是目前研究机械结构振动特性的主要方法之一，对装架进行模态分析是提高专用高速旋转设备生产可靠性的必要手段。因此，确定更为合理的装架模态实验方法以及建立准确的高速旋转设备装架有限元模型是研究装架振动特性的主要方向。

装架研究方面，韩轩等[1]提出了一种专用设备装架实验模态方法，指出装架结构的薄弱部位。模态研究方面，董冠华等[2]采用ANSYS有限元分析方法求解螺栓结合部模态。温淑花等[3]指出结合面的接触刚度对机械结构振动特性有重要影响。周新民等[4]对模态凝聚法在求解结构动力学特性时的误差问题进行分析。Bouteille等[5]基于MIMO模态测试法，利用三维扫描测振仪获取了汽车车身的模态参数。安伟伟[6]利用LMS Test.Lab获取螺栓结合部的模态信息。吴子燕等[7]指出传感器位置优化能提高振动测试精度。

本文首先使用ANSYS Workbench对装架进行模态分析，考虑机器与支架的接触关系及装配预紧力问题，同时考虑支架与支承间垫片对装架刚度的影响。……