基于模态置信度准则的插秧机支撑臂模态分析与结构优化

S223.91; 针对高速插秧机栽插机构动力传输过程中的振动问题,该文以2ZG-6DK插秧机为研究对象,分析了栽插系统动力传输方式及工作原理;利用SolidWorks软件对插秧机动力传输系统中关键部件支撑臂进行建模,将模型导入ANSYS Workbench并结合Lanczos Method解算方法求解模态固有频率和振型,在此基础上开展基于MAC(modal assurance criterion)准则优化的模态试验,验证了有限元理论分析的准确性.为使支撑臂固有频率避开外部激振频率,在分析外部频率激振特点的基础上,基于ISIGHT多学科软件平台,采用序列二次规划法对支撑臂结构参数进行优化.研究结...

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Published in农业工程学报 Vol. 34; no. 18; pp. 93 - 101
Main Authors 金鑫, 陈凯康, 姬江涛, 庞靖, 高颂, 曾欣悦
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 机械装备先进制造河南省协同创新中心,洛阳 471003%河南科技大学农业装备工程学院,洛阳,471003 15.09.2018
河南科技大学农业装备工程学院,洛阳 471003
Subjects
模态分析
振动
优化
MAC准则
农业机械
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Summary:S223.91; 针对高速插秧机栽插机构动力传输过程中的振动问题,该文以2ZG-6DK插秧机为研究对象,分析了栽插系统动力传输方式及工作原理;利用SolidWorks软件对插秧机动力传输系统中关键部件支撑臂进行建模,将模型导入ANSYS Workbench并结合Lanczos Method解算方法求解模态固有频率和振型,在此基础上开展基于MAC(modal assurance criterion)准则优化的模态试验,验证了有限元理论分析的准确性.为使支撑臂固有频率避开外部激振频率,在分析外部频率激振特点的基础上,基于ISIGHT多学科软件平台,采用序列二次规划法对支撑臂结构参数进行优化.研究结果表明:优化后支撑臂侧壁腔体厚度5.7 mm、横梁宽度42.0 mm、臂长497.0 mm,前4阶模态频率分别调整至135.17、204.23、483.14和702.32 Hz,均可避开插秧机汽油发动机激振频率范围86.67～120 Hz.优化后1阶频率下振动幅度衰减最为明显,振动幅值最高下降9.4％,支撑臂低频振动特性得到明显改善.研究结果可为插秧机的振动特性分析与减振设计提供参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.012