各位工程師遇到過像這樣的問題嗎?
自己設計完成的設備想通過數據模擬的形式來檢驗設備的可行性、實用性.....可以怎么做。
接下來就是逐步思考設備會遇到哪些問題:
1、因工作條件產生振動導致設備無法精確的定位工作。
2、因抖動導致設備發生共振,影響結構穩定從而使設備發生損壞、破壞、壽命低下....
3、想考慮設備某些結構因工作產生碰撞力、摩檫力或者在什么樣工作條件考慮設備的實際工作溫度等等。
在這里我們就來看看因工作實際產生的問題我們如何利用數據仿真去解決。
本文基于機構設備(絲桿兩軸龍門式結構模組清洗設備)產品利用Simulation粗略呈現實際工作狀態中設備的抖動對結構的影響。
因工作量巨大粗略的簡化操作模型,在實際分析中可以根據實際所關注的情況做調整。
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一、邊界條件簡化
本案例分析穩定動載荷情況下龍門架兩軸絲桿臂受力,對模型的工作載荷進行簡化:
1. 工作情況下的遠程質量簡化掉,不做分析
2. 理想狀況下(絲桿和螺母充分滑動)的滾動摩擦力不做考量
3. 結構的工作溫度不做分析
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二、模型簡化
在不知設備具體工況信息下,只考慮設備位移距離對結構的影響,分析一軸、二軸在動態工作中受力狀況。
保持結構架不承受載荷減小分析量,不參與分析
去除對網格數量影響比較大的圓角、螺孔

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三、算例說明????????
兩滑動模組在受力作用下,因了解軸一、軸二移動距離350mm和200mm往復運動,分析為線性動力學問題,需要有非線性動態計算器處理。
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四、材料設定
絲桿螺母為合金鋼,各向同性,詳細參數見表:

參與分析的主要參數為彈性模量,泊松比
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結構材料為普通碳鋼,各向同性,詳細參數見表:

當然實際材料也可以使用的來自定義。
五、邊界條件
已知機構①、②往復運動運動位移350mm和200mm,模組會帶動一個30N的力運動,(實際位移比較大這兒為了方便進行了減小位移做具體分析可以換成實際工作工況)如下圖:

六、約束模型
添加實際結構模型的平面約束。
絲桿配合孔軸外圓柱面固定。
約束絲桿滑動約束和固定底座鉸鏈約束。



七、網格劃分
針對結構計算快捷,取得草稿網格劃分,以快速獲取結構受力分析。

八、洞察圖解
對于瑞利阻尼的設置及算法



九、計算結果評估
對于此設備,主要是觀測設備工作時的結構位移現象,因此分析的接觸位移是主要分析結果

位移動圖顯示

十、位移圖標值圖解
工作位移時,探測點的位移值變化響應圖


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十一、總體應力分布
總體應力小于材料屈服極限
應力分布也滿足載荷正弦曲線分布的變化,此時計算出的數值,遠小于材料抗拉強度,不足以致使裝配體出現破環。


十二、分析結論
分析結果如下:
絲桿兩軸龍門式結構模組結構在工作狀態中軸一、軸二對設備的抖動對結構的影響很小,不會干涉設備的工作狀態。
在前面基礎的條件施加下各點位移值已在下圖呈現。


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