一种利用原点动刚度特性分析变速器壳体局部变形特征的方法与流程

文档序号:11134276阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用原点动刚度特性分析变速器壳体局部变形特征的方法,用于准确确定所述变速器壳体振幅较大、动刚度薄弱且变形严重的具体结构部位,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一,运用三维绘图软件,建立变速器壳体几何模型,将该几何模型导入有限元分析软件中,建立所述变速器壳体的有限元分析模型;

步骤二,变速器壳体的激励源的选取和激励载荷确定,根据所述变速器壳体的动力传递途径,选择该壳体中承受载荷和变形最大的部位作为该变速器壳体的激励源并施加激励力:在0~1000Hz的频率范围内,以1-5Hz为频率步长,分别在所述变速器壳体的施加激励力点的X、Y、Z方向施加幅值为1N的频变载荷激励力,设置的所述频变载荷激励力与激励类型A、相位θ以及时间延迟τ的数学关系模型为

{P(f)}={A}*B(f)ei{φ(f)+θ-2πfτ} (1)

在式(1)中,B(f)表示激励频率变化取值范围,φ(f)表示激励频率角度变化取值范围;

步骤三,频率响应点的设置,以步骤二中的所述承受载荷和变形最大的部位的中心点为激励源点输入载荷,又以该点作为频率响应的采集点进行激励源原点加速度频率响应仿真,得到反映所述变速器壳体的原点加速度与频率响应关系曲线;

步骤四,通过所述有限元分析软件仿真,最终输出加载点的X、Y、Z向加速度响应值,然后根据上述仿真得到的加速度频率响应图,得到所述变速器壳体的所述变形最大的部位在X、Y、Z三个方向加速度响应的峰值频率点,判断所述变速器壳体的激励频率与固有频率的接近程度和该变速器壳体发生共振的几率;

步骤五,原点动刚度频率响应分析,建立加速度和动刚度频响关系模型

<mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>f</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mi>a</mi> </mfrac> <mi>F</mi> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

(2)式中,a表示加速度响应,F表示激励力,Kd表示动刚度,f表示加速度频率,通过式(2)加速度频率与动刚度关系模型,获得原点动刚度与频率响应关系的特性曲线,进一步根据该特性曲线寻找并界定未达到刚度设计目标的频率区间;

步骤六,针对未达到刚度设计目标的频率区间进行模态分析,利用所述有限元分析软件进行模态与动刚度的分析计算,获取设定频率段的模态特征并从模态振型图上获得所述承受载荷和变形最大的部位具体的变形特征,准确确定所述变速器壳体振幅较大、动刚度薄弱且变形严重的具体结构部位。

2.根据权利要求1所述的利用原点动刚度特性分析变速器壳体局部变形特征的方法,其特征在于:

其中,所述三维绘图软件为UG软件、Solidworks软件、Pro/e软件、CATIA软件中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的利用原点动刚度特性分析变速器壳体局部变形特征的方法,其特征在于:

其中,所述有限元分析软件为Hyperworks软件、ANSYS软件、ABAQUS软件中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的利用原点动刚度特性分析变速器壳体局部变形特征的方法,其特征在于:

其中,所述承受载荷和变形最大的部位为轴承孔或悬置。

5.根据权利要求1所述的利用原点动刚度特性分析变速器壳体局部变形特征的方法,其特征在于:

其中,步骤二中所述频率步长优选为2HZ

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