本文選題：隨機(jī)振動(dòng) + 功率譜密度�。� 參考：《青島理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過程中,會(huì)有振動(dòng)產(chǎn)生,而機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部逐漸產(chǎn)生疲勞損傷。研究表明,疲勞損傷是結(jié)構(gòu)發(fā)生失效的最主要原因,研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞問題,對(duì)于維持機(jī)械結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)行和提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性有著重要意義。研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)疲勞問題,最重要的是能估算出工程機(jī)械部件疲勞壽命,以便在結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞之前,就對(duì)其進(jìn)行檢修,這樣便能避免很多由于機(jī)械結(jié)構(gòu)疲勞損傷問題造成的損失。論文主要研究電梯面板平面加工專用銑床的滑臺(tái)部件在隨機(jī)振動(dòng)載荷下的應(yīng)力疲勞壽命估算及其拓?fù)鋬?yōu)化。首先使用ANSYS Workbench有限元仿真軟件對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析和模態(tài)分析,得出滑臺(tái)在靜態(tài)載荷下的等效應(yīng)力分布和位移分布情況,以及滑臺(tái)的模態(tài)參數(shù),即滑臺(tái)的固有頻率和模態(tài)振型。根據(jù)滑臺(tái)的靜力學(xué)分析以及模態(tài)分析結(jié)果,研究了滑臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,為滑臺(tái)的隨機(jī)振動(dòng)分析奠定了基礎(chǔ),并且為滑臺(tái)的拓?fù)鋬?yōu)化提供了優(yōu)化依據(jù)。然后再以滑臺(tái)的模態(tài)分析結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析,將功率譜密度載荷施加在滑臺(tái)上,得出滑臺(tái)的隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果,結(jié)合Steinberg的三區(qū)間法最終估算出滑臺(tái)在隨機(jī)振動(dòng)載荷下的應(yīng)力疲勞壽命。對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn),測(cè)得滑臺(tái)的試驗(yàn)響應(yīng)結(jié)果與隨機(jī)振動(dòng)仿真分析結(jié)果基本一致,證明了仿真結(jié)果的有效性。最后以滑臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)分析結(jié)果為基礎(chǔ),對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化,并對(duì)優(yōu)化后的滑臺(tái)算例模型分別進(jìn)行了有限元靜力分析、模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析,分析結(jié)果表明對(duì)滑臺(tái)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化后,滑臺(tái)的總體性能得到了提升,驗(yàn)證了滑臺(tái)的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果是有效的。
[Abstract]:During the operation of mechanical structure, there will be vibration, and the vibration of mechanical structure will gradually cause fatigue damage inside the structure. The research shows that fatigue damage is the main cause of structural failure. It is important to study the fatigue problem of mechanical structure to maintain the normal operation of mechanical structure and improve the reliability of mechanical system. To study the vibration fatigue problem of mechanical structure, the most important thing is to estimate the fatigue life of the components of construction machinery, so that the structure can be overhauled before fatigue failure occurs. In this way, many damage caused by fatigue damage of mechanical structures can be avoided. This paper mainly studies the stress fatigue life estimation and topology optimization of the sliding table parts of the special milling machine for plane machining of elevator panel under random vibration load. Firstly, the finite element static analysis and modal analysis of the slide platform are carried out by using ANSYS Workbench finite element simulation software, and the equivalent stress and displacement distribution of the slide table under static load are obtained, as well as the modal parameters of the sliding table. That is, the natural frequency and modal mode of the slide. According to the results of static analysis and modal analysis, the static and dynamic mechanical properties of the sliding platform are studied, which lays a foundation for the random vibration analysis of the sliding platform and provides the optimization basis for the topology optimization of the platform. Then, based on the modal analysis results of the sliding platform, the random vibration analysis of the sliding platform is carried out, and the load of power spectrum density is applied to the sliding platform, and the results of random vibration analysis of the sliding platform are obtained. Combined with Steinberg's three-interval method, the stress fatigue life of the sliding table under random vibration load is estimated. The test results of random vibration response of the slide platform are in good agreement with the results of random vibration simulation, which proves the validity of the simulation results. Finally, based on the static and dynamic analysis results of the slide platform, the topology of the platform is optimized, and the finite element static analysis, modal analysis and random vibration analysis of the optimized sliding table model are carried out respectively. The analysis results show that the overall performance of the sliding platform is improved after the topology optimization is carried out, and the topology optimization results of the sliding platform are proved to be effective.
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG54

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2100492