《宏源科技》振動(dòng)篩虛擬疲勞壽命分析整理研究
作者:宏源科技 日期:2015-03-14
由于基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的直線振動(dòng)篩虛擬疲勞壽命分析還是空白,為了確定虛擬疲勞壽命分析的具體流程,本文對(duì)動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)、有限元技術(shù)和疲勞壽命理論等多種理論進(jìn)行整理研究,結(jié)合直線振動(dòng)篩的實(shí)際工作特點(diǎn),提出了適合該振動(dòng)篩的虛擬疲勞壽命分析的具體流程,如下所述:
1)幾何模型建立:由于 ADAMS、PATRAN 軟件幾何造型功能較弱,本文利用三維軟件 Pro/E 建立了直線振動(dòng)篩零部件的三維模型并進(jìn)行裝配,為隨后的動(dòng)力學(xué)分析和有限元分析提供了幾何模型。
2)振動(dòng)篩多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析:通過接口模塊 Mech/Pro 將建立的振動(dòng)篩三維裝配模型傳送到 ADAMS/View 中,定義約束副和驅(qū)動(dòng),施加外載荷,建立了振動(dòng)篩多剛體動(dòng)力學(xué)仿真模型,為剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析提供了剛體模型。
3)有限元自由模態(tài)分析:下橫梁的幾何模型導(dǎo)入到前后處理器 MSC. PATRAN 中,并在其中進(jìn)行相關(guān)前處理:劃分網(wǎng)格、設(shè)定單元類型、定義材料屬性,建立了下橫梁有限元模型,生成 MSC. NASTRAN 計(jì)算所需要的. bdf 數(shù)據(jù)文件并提交。在 MSC.NASTRAN 求解器中對(duì)下橫梁進(jìn)行自由模態(tài)分析,并通過模態(tài)疊加法求解模態(tài),生成包含幾何、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量等信息的模態(tài)中性文件(.mnf 文件)和模態(tài)結(jié)果文件(.op2 文件),為剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析提供了柔性體模型。
4)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析:將下橫梁模態(tài)中性文件通過 ADAMS/Flex 模塊導(dǎo)入振動(dòng)篩多剛體動(dòng)力學(xué)模型中,將下橫梁的剛性體模型替換為柔性體模型,建立了剛?cè)狁詈系膭?dòng)力學(xué)模型。在 ADAMS/View 中進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,同時(shí) ADAMS/Durability 集成模塊將自動(dòng)生成應(yīng)力形狀時(shí)間歷程文件(模態(tài)位移文件),為疲勞壽命分析提供模態(tài)位移。
5)疲勞壽命分析:在疲勞壽命分析軟件 MSC. FATIGUE 中讀入下橫梁模態(tài)結(jié)果文件和相應(yīng)的模態(tài)位移文件,利用模態(tài)應(yīng)力恢復(fù)獲得疲勞壽命分析的載荷譜,選擇 S-N 法(名義應(yīng)力法)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算,輸出下橫梁的疲勞壽命云圖等疲勞信息。側(cè)板的疲勞壽命分析流程與下橫梁的分析流程相同。這種采用基于模態(tài)應(yīng)力恢復(fù)的虛擬疲勞壽命分析,避開了傳統(tǒng)分析中動(dòng)態(tài)加載處理的復(fù)雜過程,考慮了動(dòng)態(tài)因素的影響,使疲勞壽命結(jié)果更加符合實(shí)際疲勞壽命。
本文關(guān)鍵詞:直線振動(dòng)篩