基于ANSYS的振动装药系统动力学分析

论文摘要

振动是普遍存在于自然界的一种物理现象,它是物体机械运动的一种形式,已被人们广泛应用于矿山、冶金、化工、轻工、钢铁等各行各业中。振动装料就是通过振动方式把块状、颗粒状及粉状物料从贮料仓或漏斗中均匀连续或定量地给到受料装置中去。为使成型后的药柱更加密实均匀,我们将机械振动技术应用到军工企业的装药工艺上,研制了一套真空振动装药系统。由于振动机械的各主要构件和零件要长期承受交变载荷,于是包括疲劳失效在内的各种类型的损伤和破坏就成为影响设备使用性能和使用寿命的主要因素。本课题就是通过有限元法对装药系统进行动力学分析,并利用ANSYS9.0软件对系统的关键部件进行分析和模拟仿真,获得装药系统在振动条件下的变形、应力分布等信息。本文阐述了国内外军工企业装药系统的发展历程和振动技术在现代工业的应用状况。利用ANSYS9.0软件分别建立了上滑动横梁、下滑动横梁、定位销的有限元模型,通过模态分析和谐响应特性分析,得到振动装药系统主要零部件在不同工况下的静刚度、动刚度、固有频率以及相应的振型等理论数值。通过分析结果,验证整个系统的可靠性,为振动装药系统的结构设计及进一步优化提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及选题依据
• 1.2 课题研究的目的及意义
• 1.2.1 目的
• 1.2.2 意义
• 1.3 国内外装药系统的研究现状
• 1.4 本文的工作概况
• 1.4.1 研究构想与思路
• 1.4.2 本文的主要工作
• 第2章 有限元法基础及ANSYS软件介绍
• 2.1 有限元法的基本理论
• 2.1.1 有限元法的提出和应用
• 2.1.2 有限元法的计算思路
• 2.1.3 有限元单元法的解题步骤
• 2.1.4 有限元法的程序实现
• 2.1.5 有限元法的优越性与局限性
• 2.2 大型有限元软件ANSYS应用
• 2.2.1 ANSYS软件的主要功能
• 2.2.2 ANSYS一般分析步骤
• 2.3 本章小结
• 第3章 有限元模型的建立
• 3.1 振动装药系统的结构简介
• 3.2 三维实体模型的建立
• 3.2.1 实体建模的优点
• 3.2.2 实体建模的方法
• 3.2.3 三维实体模型的建立
• 3.3 有限元模型的建立
• 3.3.1 单元的选取及材料参数的确定
• 3.3.2 模型的网格划分
• 3.3.3 主要部件的有限元模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 振动装药系统的模态特性分析
• 4.1 模态分析介绍
• 4.2 模态分析的基本步骤
• 4.3 模态分析的理论基础
• 4.4 施加载荷
• 4.5 振动装药系统的模态分析
• 4.5.1 上滑动横梁振动特性分析
• 4.5.2 下滑动横梁振动特性分析
• 4.5.3 定位销振动特性分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 振动装药系统的谐响应分析
• 5.1 谐响应分析介绍
• 5.2 谐响应分析的理论基础
• 5.3 振动装药系统的谐响应分析
• 5.3.1 上滑动横梁的谐响应分析
• 5.3.2 下滑动横梁的谐响应分析
• 5.3.3 定位销的谐响应分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表学术论文