某型工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性及疲勞強度分析.pdf

1、作為一項在國外已經(jīng)得到高速發(fā)展和普遍應(yīng)用的工程技術(shù)，計算機輔助工程（CAE）使大量繁雜的工程分析問題簡單化，使復(fù)雜的過程層次化，節(jié)省了大量的時間，避免了低水平重復(fù)的工作，使工程分析更快、更準(zhǔn)確，在產(chǎn)品的設(shè)計、分析、新產(chǎn)品的開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用，技術(shù)的發(fā)展又會推動許多相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用科學(xué)的進(jìn)步。在工程設(shè)計和分析中引入CAE技術(shù)并在工程上達(dá)到實用化也成為了國內(nèi)科技界和工業(yè)界的共識，我國的CAE技術(shù)研究開發(fā)和推廣應(yīng)用在許多行業(yè)和領(lǐng)域已

2、取得了一定的成績。屬于CAE技術(shù)范疇的疲勞數(shù)值仿真技術(shù)作為一種比較完善的疲勞強度校核和壽命預(yù)測方法已經(jīng)在國外的各個工業(yè)領(lǐng)域取得了廣泛的成果，而國內(nèi)對它的應(yīng)用還處于起步階段。另外，關(guān)于分段焊縫的疲勞數(shù)值仿真技術(shù)，國內(nèi)對其研究較少。 本課題研究的某型工業(yè)洗衣機在工作過程中經(jīng)歷多種不同工作情況，在多工況不同載荷的循環(huán)作用下，整體結(jié)構(gòu)可能會在某些薄弱結(jié)構(gòu)處發(fā)生疲勞破壞。如何通過分析工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性得到多工況下的應(yīng)力水平，并進(jìn)而

3、判斷薄弱結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，提出優(yōu)化措施，使得洗衣機達(dá)到或超過設(shè)計要求是本文需要解決的問題。 本文建立了工業(yè)洗衣機有限元模型，運用有限元數(shù)值分析方法對模型進(jìn)行動力學(xué)特性和疲勞壽命分析。根據(jù)工業(yè)洗衣機的工作進(jìn)程，歸納出三種典型工作情況，分別為脫水起步階段、穩(wěn)定脫水階段和普通洗滌階段。并根據(jù)不同工況的特點分析對應(yīng)的工作載荷分布。然后針對具體工況，作瞬態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)分析，得到整體結(jié)構(gòu)在不同工況下的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性。分析結(jié)果與測試結(jié)果能比較

4、好的吻合，顯示這種分析高速旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性的方法是非常有效的?；谏鲜龇治鲋械玫降牟煌r下整體結(jié)構(gòu)強度水平，使用MSC.FATIGUE對整體結(jié)構(gòu)作疲勞強度分析。分析結(jié)果表明，該型工業(yè)洗衣機在穩(wěn)定脫水階段，后斜撐與后部支座座面的接觸位置以及滾筒后板與兩側(cè)大梁的連接接觸位置是疲勞壽命最短的地方，會在工作2.89年后發(fā)生疲勞破壞。這個結(jié)果為該型工業(yè)洗衣機進(jìn)一步的改進(jìn)提供重要依據(jù)。 針對工業(yè)洗衣機上的大部分連接方式為焊接結(jié)構(gòu)的情況，