鼓式制动器模态及谐响应分析

发布时间：2021-07-31 15:21

　　为研究某农用车鼓式制动器在制动过程中的动力学特性,避免产生共振,对鼓式制动器进行模态和谐响应分析。建立鼓式制动器的三维模型,导入至ANSYS中对鼓式制动器进行模态分析,得到鼓式制动器的前六阶固有频率与模态振型。在模态分析基础上,对鼓式制动器进行谐响应分析,得到位移与频率响应曲线和加速度与频率响应曲线。结果表明:鼓式制动器的位移和加速度幅值分别在320 Hz和450 Hz时振幅最大,即固有模态阶数的第2阶和第3阶附近。通过谐响应分析,得出鼓式制动器易发生共振时的频率,为鼓式制动器的结构设计和优化提供理论依据。 

【文章来源】：中国农机化学报. 2020,41(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

鼓式制动器三维模型

对鼓式制动器进行网格划分时,采用的是六面体三维实体单元,每个节点有三个移动自由度。划分单元总数11 587个,节点24 007个。鼓式制动器有限元模型如图2所示。对鼓式制动器进行模态分析时,根据实际工况对制动鼓和制动蹄添加约束条件,以模拟实际工况。其中旋转元件是制动鼓,固定元件是制动蹄,因此对制动鼓的四个螺栓孔内表面进行固定约束,对制动蹄的支撑点内表面也进行固定约束,以使模拟结果更切合实际工况。

对鼓式制动器进行谐响应分析时,将制动鼓的四个螺栓孔和制动蹄支撑点设置为固定约束。结合模态分析的结果,共选取4个采样点,以计算位移—频率响应曲线和加速度—频率响应曲线。所选取的4个采样振动点位置如图4所示。从图4可知,所选择的4个采样点分别为鼓式制动器的左部、右部、顶部和底部。通过对鼓式制动器进行谐响应分析后,得到如图5～图12所示的位移—频率响应曲线和加速度—频率曲线。

【参考文献】：
期刊论文
[1]鼓式制动器热—结构耦合特性仿真分析[J]. 郑彬,张敬东,殷国富.  中国农机化学报. 2019(02)
[2]插秧机车架的动力学特性分析[J]. 扈凯,张文毅,纪要,祁兵,严伟.  中国农机化学报. 2018(12)
[3]基于有限元方法的深井提升机制动系统模态分析[J]. 郝雪弟,张艺萱,刘冰,张雪,刘贺伟,孟国营.  煤炭工程. 2018(10)
[4]基于Workbench的烟草振动筛设计[J]. 蔡培良,毕初,王胜枝,樊瑜瑾,杨剑锋,李浙昆.  中国农机化学报. 2018(07)
[5]谷物联合收割机工作振动问题研究进展[J]. 关卓怀,吴崇友.  中国农机化学报. 2017(08)
[6]收割机变速器箱体模态分析及结构改进[J]. 吴超,李金龙,廖敏.  中国农机化学报. 2016(09)
[7]ISIGHT集成CATIA和ABAQUS的制动蹄轻量化设计[J]. 赵国伟,唐进元,张质子.  中南大学学报(自然科学版). 2016(07)
[8]粗纤维粉碎机核心机构的模态分析[J]. 祁晓敏,张立新,张翔,成斌,黄庆林.  中国农机化学报. 2016(07)
[9]农用车驱动桥壳的有限元分析与结构改进[J]. 郭冬青,张翠平,姚晓博,肖帅,张鹏超.  中国农机化学报. 2015(05)
[10]鼓式制动器制动蹄的有限元分析[J]. 王吉忠,王增文,杨志诚,夏波.  制造业自动化. 2015(09)



本文编号：3313707