基于有限元方法的陀螺框架装夹变形分析

要对陀螺框架的装夹变形进行有限元分析，首先要建立零件的几何模型。由于陀螺框架的几何模型较为复杂，虑有限元分析软件ＡＮＹＳ的实体考Ｓ建模功能不是很强大，陀螺框架的几何模型在Ｃｔａｉａ
形，是用一种静力学分析方法计算在装夹约束条件下工件的最大变形，以此作为评价参数和比较装夹
方案的优劣。
２）材料类型：据陀螺框架采用的材料输入弹根性模量Ｅ一７０ａ泊松比０３密度为２７０００ＭＰ，．，．×
ｌ陀螺框架的加工
陀螺框架为陀螺仪的重要组成部件，件如图零１示。陀螺框架主要加工表面为２对相互垂直的所
根据精密陀螺框架零件的结构和工艺要求，研究适合复合加工的装夹方案，设计陀螺框架的精镗
图１陀螺框架零件图
・
同装夹方式下陀螺框架的变形情况和其他的一些后
４・８
《技术新工艺》・新数字技术与机械加工工艺装备２１０１年第５期
处理结果，出最优的装夹方案和各种工艺因素对提
过程的关键环节进行有限元仿真计算成为可能。］
针对零件产生加工变形的主要工艺环节，用有限采元技术进行分析计算，过对工件制造过程的有限通
元仿真分析，工件的加工质量进行预测｜，对＿以便采４］取相应的工艺措施，高其制造精度。提
ＧｙｏｃｐａｅＣｌｍｐｉｇＤｅｏｍａｉｎＡｎａｙｉａｅｎＦｉｔｅｅｅｈｏｒｓｏｅＦｒｍａｎｆｒｔｏｌｓｓｂｓｄｏｎｉｅＥｌｍｎｔＭｔｄＺＨＯＵｉｎｕ，ＷＡＮＧＱｉｇｎＪａｈｉｎｗｅ，ＧＡＯｉｎｎＪａｍｉｇ，ＭＡｉｇｈｎ，ＩＩＸｉｇＭｎｓａ。．ｎ
ＡｂｓｒｔＦｉｉｅｅｅｅｔｍｅｈｏｄｗａｅｏｓｍｕｌｔｎｄａｌｅｔｌｍｐｎｇｄｅｏｒａｉｙｒｃｐｅｆａｅＣｌｍｔａｃ：ｎｔｌｍｎｔｓｕｓｄｔｉａｅａｎａｙｚｈｅｃａｉｆｍｔｏｎｏｆｇｏｓｏｒｍ．ａｐｉｃｍｅｃａｐｉｇｏｒｅｎｌｍｐｉｇｐｏｉｉｎｓｏｉｉａｉｎｓｗｅｅｃｒｉｄｏｕＡＮＳＹＳ．Ｔｈｏｉｉｅｌｍｐｉｎｇｓｈｅｓ，ｌｍｎｆｃｓａｄｃａｎｓｔｏｐｔｍｚｔｏｒａｒｅｔｂｙｅｐｔｍｚｄｃａｎｇｓｈｅｅｗａｏｐｓｄｂｓｄｏｔＴｈｉｉｄｏａｙｉｅｈｏａｈｅｇｕｄｉａｎｇｆｈｓｇｆｆｘｔｒｓｃｍｓｐｒｏｅａｅｎｉ．ｓｋｎｆａｎｌｓｓｍｔｄｈｓｔｉｎｇｍｅｎｉｏｒｔｅｄｅｉｎｏｉｕｅ．Ｋｅｒｓ：ｒｓｏｒｍｅ，Ｆｉｕｒｃｍｅ，ＣｌｍｐｉｏｃｙｗｏｄＧｙｏｃｐｅｆａｘｔｅｓｈｅａｎｇｆｒｅ，Ｆｉｔｌｍｅｅｈｎｉｅｅｅｎｔｍｔｏｄ，Ｃｌｍｐｉｆｒａｉｎａｎｇｄｅｏｍｔｏ
１）单元类型选择：限元分析过程中单元的选有择对计算的精度有很大影响。为了获得较好的计算精度，各种Ｃ／ＡＭ系统生成的模型常选用单对ＡＤＣ
元类型为ＳＬＤ２为３０节点四面体实体单元，ＯＩ９、Ｄ１
在同一位置施加不同大小的载荷，别计算出分零件的变形大小，结合计算出的夹紧力，出在满足给某一精度条件下的加夹紧力大小的范围。对装夹变形进行有限元分析的关键是要依据设计的装夹方案，针对不同的定位和夹紧方式，建立装夹变形分析的有限元模型，过仿真计算，出在不通得
紧，夹方案３如图３所示。装ｅ
…分流如２律陀架夹形有元螺架夹有元模力响，］框装变的限４陀框装的限建 Ⅱ 耋图螺析三程所ｌ示６
。
４１几何建模．
１～／０。ｇｍｍ。。
３）网格划分：利用网格划分工具ＭｅｈＴｏ对ｓｏｌ
３陀螺框架装夹方案
由图１陀螺框架的零件结构图可以看出，螺陀
框架可选择的主要定位表面有大圆柱面、圆柱面、小
几何模型进行自由网格划分，中ｓｒｓｉｇ进选ｍａｔｉｎｚ
夹具，析不同装夹方案下零件的变形情况，出较分找
优的装夹方案。２）夹紧位置与变形的关系分析
对较优的装夹方案，分别在零件的一系列不同位
置加载，分析零件的变形情况，找出最优的夹紧位置。３）夹紧力与变形的关系分析
基于有限元方法的陀螺框架装夹变形分析
周建慧王庆文高建明。马明山李星，，，，
（．京航空航天大学机械工程及自动化学院，京１Ｏ９；．津航海仪器研究所，津３０３１北北Ｏｌｌ２天天０ｌ１）
同轴孔。陀螺框架的毛坯为铝合金精密铸造件，其结构为薄壁框架。由于轻合金框架的结构刚度差，装夹过程中容易导致翻转和移位，夹紧力的作用在
下极易产生变形，常使工件变差甚至报废。经
２装夹变形分析方案
行智能单元尺寸控制，考虑计算时间和计算精度后
取５。
横梁平面和孑的自身定位等，紧表面有外圆面和Ｌ夹横梁平面等。陀螺框架精镗孔加工的前一道工序为
车削外圆柱面，镗孔工艺以车削后的外圆柱面为精
精密薄壁零件由于结构刚度差，精度要求高，在夹紧力、切削力等的作用下，易产生加工变形，极经常使
工件变差甚至报废ｌ。如今加工变形问题已经成为薄】ｊ壁结构件加工过程中的“ 瓶颈” 问题。在影响加工变形的众多因素中，装夹引起的变形占较大比重＿。２］随着计算机技术和有限元技术的发展，加工对
图２陀螺框架装夹变形的有限元分析流程图
是常用的结构静力学分析单元。对于体模型单元
ＳＬＤ２应为首选，ＯＩ９特别是边界不大规则的模型。
使用有限元方法分析精密陀螺框架的装夹变
Ｖ５ＲＩ环境下建立，除对有限元分析影响较小的５去
特征如倒角、圆角和小孔等，化分析模型，后通简然过ＡＮＳＩ．ＹＳＯ０的Ｃｔａｉ用接口将在Ｃｔａ专ａｉ境ａ环
下生成的・ｄｌｍｏｅ文件导入到ＡＮＳＹＳ环境中。
在陀螺框架装夹的过程中，响变形的因素很影
多，如定位基准的选择、定位方式、紧方式、紧力夹夹的大小和夹紧位置等。为Ｊ更好地分析各个凶素］，对陀螺框架变形的影响情况，没计分析方案如下。１）装夹方案的优化
摘要：于ＡＮＳ基ＹＳ建立了陀螺框架装夹变形的有限元分析模型，工件装夹方案、紧位置与变对夹形的关系以及夹紧力与变形的关系进行了仿真优化分析。基于有限元分析结果，出了最优的装夹方给
（．ｃｏｌｏｅｈｎｃｌＥｎｉｅｒｎｎｔｍａｉｎ，Ｂｉｎｉｅｓｔ１ＳｈｏｆＭｃａｉａｇｎｅｉｇａｄＡｕｏｔｏｅＨａｇＵｎｖｒｉｙ，Ｂｅｉｇ１０８ｉｎ００３，Ｃｈｎ；ｊｉａ２ＴｉｎｉｖｇｔｎＩｓｒｍｅｔＲｅｅｒｈＩｓｉｔ，Ｔｉｎｉ０１１ｈｎ）．ａｊＮａｉａｉｎｔｕｎｓａｃｎｔｔｅｎｏｕａｊｎ３０３，Ｃｉａ
案１如图３ａ所示。
零件的结构和精度要求特点，对不同的装夹方案，针分别建立合理的边界条件。夹紧力的计算与约束的
施加如下。１）夹紧力大小的计算
夹紧力的计算通常是将夹具和工件视为刚性系

合集下载

薄壁件装夹方案优选的有限元模拟

薄壁件装夹方案优选的有限元模拟
陈华;陈蔚芳;郑会龙
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】针对薄壁零件刚性较低,加工工艺性差,容易产生装夹变形的问题,提出了采用有限元分析的方法来比较装夹方案的优劣.对于一个给定的零件,先给出几种合适的装夹方案,并计算出每种方案的夹紧力.然后,基于有限元软件,计算出工件在各种装夹方案下的变形量,以装夹后的形位误差最小为目标,选出最优的薄壁件装夹方案.文章给出了一个薄壁镜座零件的实例,采用ABAQUS有限元软件,应用本文描述的方法,得出了一种较优的装夹方案,有效地论证了该方法的可行性.
【总页数】5页(P63-67)
【作者】陈华;陈蔚芳;郑会龙
【作者单位】南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;中国航空工业第一集团公司北京精密机械研究所(303所),北
京,100076
【正文语种】中文
【中图分类】TG65
【相关文献】
1.铣削加工中薄壁件装夹方案优选的有限元模拟 [J], 董辉跃;柯映林
2.基于残余应力分布的框类零件装夹方案优选的有限元模拟 [J], 董辉跃;柯映林;吴
群;许德
3.基于ABAQUS的薄壁件装夹优选方案有限元分析 [J], 于金;史玉祥;刘成林
4.基于残余应力的薄壁件装夹方案优选技术 [J], 辛顺强;吴竹溪;陈绍清;肖洁;叶海潮
5.一种弱刚度薄壁结构件装夹方案优化的有限元模拟 [J], 贾新杰;贾春德;张志军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于ABAQUS的薄壁件装夹优选方案有限元分析

ｗａｒｅａｓｔｈｅｒｉｇｉｄｆｏｒｍ，ｔｈｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅｉｓｄｅｉｎｆｅｄａｓａｄｅｆｏｒｍａｂｌｅｂｏｄｙ．Ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｉｍ— ｐａｃｔｏｆｔｈｅｌａｆｍｅｃｌａｓｓｏｆｔｈｉｎ — ｗａｌｌｅｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
中图分类号：Ｔ
ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＯｐｔｉｍａｌＣｌａｍｐｉｎｇＳｃｈｅｍｅｏｆＴｈｉｎ－ｗａｌｌｅｄＷｏｒｋｐｉｅｃｅＢａｓｅｄｏｎＡＢＡＱＵＳ
文章编号：１００１— ２２６５（２０１３）０５— ０１０１— ０３
；ｌ：
基于ＡＢＡＱＵＳ的薄壁件装夹优选方案有限元分析
于金，史玉祥，刘成林
（沈阳航空航天大学机电工程学院，沈阳１１０１３６）摘要：对在铣削过程中因装夹方案不同引起的框体类薄壁件整体变形的影响进行了研究。采用三维
ｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｃｌａｍｐｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｕｎｉｎｓｔａｌｌｐｒｏｇｒａｍｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｍｉｎｉｍｕｍｍａｃｈｉｎｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔａｎｄａｎｏｐｔｉｍｉ —

薄壁零件夹持变形与装夹方法的改进分析

ｏｔｉｅｙｕｉｇｔｅｌａｔｑａｅｔｎｔｏｃｍｐｒｇｗｔｈａｕｅａａ，ｈｅｕｔｈｗａｘａｌｍｐｎａｂａｎｄｂｓｎｅｓｕｒｓｆｔｇｍｅｈｄ，ｏａｉｉｔｅｍｅｒｄｄｔｔｅｒｓｌｓｓｏｔｔａｉｃａｉｇｃｎｈｓｉｉｎｈｓｈｌ
径向进给量，此处取０Ｏ５ｍ为轴向进给速度，．０ｍ取３／ｉ；为工件速度，１ｍｍｎｍｍｎ口取８／ｉ。带入式（）（）Ｆ＝５４Ｆ＝１３４１、２得７．Ｎ，７．Ｎ。２２夹紧力计算．
１引言
薄壁零件的精密加工历来是机加工的难题之一。在对零件的尺寸及形位精度要求较高的情况下，理合度有着重要影响 … 。笔者针对本公司生产的薄壁套类零件，助借Ｓｍｕａｉｉｌｔｎ软件和最ｄ－乘拟合法分析薄壁零件的变ｏｘ形情况，讨减小薄壁零件装夹变形的改进方法。探
ｇｅｔｅｕｅｔｅｃａｉｇｄｆｒａｉｎｏａｔ．ｒａｙｒｄｃｈｌｍｐｎｅｏｌｍｔｆｐｒｓｏＫｅｒｓｈｎｗａｅａｔ；ｎｔｌｍｅｔｅｓｑａｅｔｏｙｗｏｄ：ｔｉ－ｌｄｐｒｆｉｅｅｎ；ｌａｔｕｒｓｍｅｈｌｓｉｅｓｄ
ｐｏｅｓｈｃａｉａｄｌａｄｆｉｌｍｅｔａａｙｉｍｏｅｆｒｄｎｒｓａｌｈｄ，ｔｅｒｕｄｅｓａｄｓｚｒｏｒｒｃｓ，ｔｅｍｅｈｎｃｌｍｏｅｎｎｔｅｅｎｎｌｓｄｌｏｉｉｇａｅｅｔｂｉｅｉｅｓｇｎｓｈｏｎｎｓｎｉｅｅｒｒａｅ

基于MSC.NASTRAN的陀螺惯导安装板实特征值分析与结构改进

摘要：对陀螺惯导在导航过程中某一方位动态漂移偏差较大问题，ＭＳ．ＡＴＡ有限元软件对陀螺惯导安针乖用ＣＮＳＲＮ
装板进行实特征值分析，考察惯导陀螺激励下容易产生共振的安装板的固有特性范围，控制安装板的固有特性。
郑箫筑，：于ＭＳ．ＡＴＡ等基ＣＮＳＲＮ的陀螺惯导安装板实特征值分析与结构改进
表２惯导安装板３０阶固有频率
９
序号频率／ｚ序号频率／ｚ序号频率／ｚＨＨＨ
关键词：陀螺惯导；实特征值；构改进结中图分类号：Ｈ１２Ｔ２文献标识码：Ａ文章编号：０６— ７７２１）９— ０８— ３１０００（０１００５０的特征值及特征向量，在没有阻尼及外载的情况下，简化的
运动方程的矩阵形式为
进行上架有限元建模，１４共６３１个节点、８５３个单１８
元，限元模型如图１所示，架前３有上０阶模态频率如表１
所示。ห้องสมุดไป่ตู้
收稿日期：０１０３２１ — ７— ０
作者简介：郑箫筑（９６）男，１７一，工程师，主要从事火炮设计研究。
频率和振型的物理表示。一般的数学特征值问题简化为求
救非平凡解：
响应。固有频率和振型受结构性质和边界条件的影响，如果
结构性质改变了，固有频率也会改变，振型可能不变。若但

带减振器的光纤陀螺惯导系统有限元仿真建模方法

带减振器的光纤陀螺惯导系统有限元仿真建模方法
带减振器的光纤陀螺惯导系统有限元仿真建模方法
以某光纤陀螺捷联惯导系统的IMU单元为研究对象,利用有限元分析软件包Patran/Nastran建立了含减振器的IMU系统有限元模型.重点介绍了有限元模型中减振器的等效处理方法,比较了模型的随机振动响应计算结果和样机振动试验的实测结果,两者的误差在3.2%以内,证明了有限元建模过程中所使用的减振器等效处理方法的合理性.
作者：殷雨田章博杜新政贾明作者单位：北京航空航天大学光电技术研究所,北京,100083 刊名：航空精密制造技术 ISTIC英文刊名：AVIATION PRECISION MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007 43(6) 分类号：V241.5 关键词：光纤陀螺减振器有限元随机响应。

一种二维转台的中框架有限元分析

第３卷第１４期２１年３０１月
长春理工大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｈｎｃｕｎｖｒｉｆｃｅｃｄＴｃｎｌｇｆｔｒｌｃｅｃｄｔｎ）ｏｒａｏＣａｇｈｎＵｉｅｓｙｏＳｉｎｅｎｅｈｏｏｙｕａＳｉｅｉｏｔａＮａｎＥｉ
ＡｂｔａｔＭｉｄｅｆａｍｏｇｔｅｅｓｎｉｌａｆｈｕｔｂｅ，ａｄｔｅｏｔｚｄｄｓｇｆｔａｉｎｆａｔｓｒｃ：ｄｌｍｅｉａｎｓｅｔｎｓｅｔｒａｌｒｓｈａｐｏｔｎｎｈｐｉｅｅｉｎｏｎｓｇｉｃｎｌｉｍｉｉｃｉｙｍ— ｐｏｅｔｅａｃｒｃｎｙａｃｉｄｘｏｔｅｗｈｌｓｅＴｈｕｒｎｒｉｄａｅｍｅｈｎｃｄｓｇｆｈｅｔａａｒｖｃｕａｙａｄｄｎｍｉｅｆｈｏｅｓｔｍ．ｅｃｒｅｔｈｎｙｗｏｋａｍｅｔｈｃａｉｅｉｎｏｔｅｎｒｌｒ — ｔｃｆｍｅｒ — ｉｎｉｎｔｒｔｂｅＴｉｌｔｅｗｏｋｎｏｄｔｏｗｏｋｉｔｄｍｅｓｏｕａｌ．ｏｓｍｕａｅｔｒｉｇｃｎｉｎ，ｓａｉｎｙａｃａａｙｉｗｅｅｐｒｏｍｅｅｎｗｏｎｈｉｔｔａｄｄｎｍｉｎｌｓｓｒｅｆｒｄｉｔｃｎｈ
ｉｔｌｍｎｏｆｎｉｅｅｅｅｔｓｆｗａｅＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｕｔｕｅｔｈａｅｄｓｇｅｔｔｃｕｌｏｋｒｑｉｅｅｓｔｒｅｒｓｌｓｓｇｇｓｅｆｍｅｉｍｅａｔａｒｅｕｒｍｎｔ．ｔｌｎｈｅｗＫｅｏｄｓ：ｔｏ— ｍｅｓｏｌｕｎａｌｙｗｒｗｄｉｎｉｎａｒｔｂｅ；ｍｉｄｌａｅｄｓｇｔｄｅｆｍｅｉｎ；ｆｎｔｌｍｅｎａｙｓｓｌｉｉｅｅｅｎｔａｌｉ

机床夹具设计方案的分析与研究

1、国内研究成果：中国学者在机床夹具设计方面进行了大量研究，提出了多种新型的夹具结构，如高速气动夹具、自适应夹具等。这些新型夹具均取得了良好的应用效果。
2、国外研究成果：外国学者也对机床夹具设计进行了深入研究，如德国的专家研发了一种智能夹具系统，该系统能够自动识别工件类型并调整夹具的定位和加紧参数，极大地提高了生产效率。
4、设计夹紧机构：设计师应根据工件的形状和尺寸，确定合适的夹紧机构，以保证工件在加工过程中不发生移动或旋转。
5、选择材料和表面处理：设计师应根据夹具的使用要求和使用环境，选择合适的材料和表面处理方式，以提高夹具的使用寿命和抗腐蚀能力。
6、结构设计：在确定定位方案和夹紧机构后，设计师应进行夹具的结构设计，考虑安装方便、刚性要求、可靠性高等因素，同时应优化结构，减少加工难度和提高生产效率。
参考内容
机床夹具是机械加工中的重要辅助设备，主要用于固定工件，使其在加工过程中保持稳定，以便准确、高效地完成各种机械加工操作。本次演示将深入探讨机床夹具设计的方法和步骤，旨在帮助设计师更好地进行夹具设计工作，提高生产效率和质量。
一、机床夹具的作用和重要性
机床夹具在机械加工中起着非常重要的作用。首先，夹具能够有效地固定工件，避免其在加工过程中产生移动或振动，从而提高加工精度和稳定性。其次，夹具的设计可以简化加工操作，提高生产效率，减少工人劳动强度。此外，好的夹具设计能够减少废品和不良品的产生，提高产品质量和生产效益。因此，机床夹具的设计是机械加工过程中不可或缺的一环。
3、其他领域：除了工业和医疗领域，机床夹具在其他领域中也具有广泛的应用前景。例如，在建筑领域中可以用于对钢筋进行定位和固定；在电子行业中可以用于对电子元件进行定位和加工。

加工中心主轴系统的热变形分析与有限元计算

ｗｅｒｅ啪删ｒｅｄｆｉｅｌｄａｎｄｔｌｌｅ山ｅⅡｎａｌｄｅｆｏ舢ａｔｉ加０ｆＩｈｅｓｐｉｎｄｌｅｓｙｓｔｅｍ
ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ、ｒｉｎｕ８ｌｉｎｓｔｎｌｍｅｎｔ８妣ｈｎｏｌｏｇｙ．ｎｅＦＥＭｍｏｄｅｌｏｆ
ｔｈｅ删ｄｅｆｏｍａｔｉｏｎｔｈｅｔｈｅ彻ａｌｄｅｆｏ册ａｔｉ佣ｏｆｔｈｅｓｐｉｎｄｌｅｓｙｓｔｅｍｗ鼬ｂｕｉｌｔｕｐｂｌＩｓｅｄｏｎＩ．ＤＥＡＳ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ６ｅｌｄ粕ｄｔ｝ｌｅ
隔３０血ｎ左右采集一次数据。
１。２测量结果分析
主轴套筒的温度变化如图４所示。从图可知，机床开始运转时温升较快，且主轴套筒附近温度变化最剧烈，而主轴箱的靠近侧壁部分温度最低，主轴箱的
后部、底部温升为５—８℃。因此主轴箱的温度分布基本以主轴为中心线，温升沿半径方向减小。主轴是机床最大的热源。主轴套筒由于靠近主轴轴承温度变
收稿日期：２００７—０３—３０作者简介：穆塔里夫·阿赫迈德（１９６３一），男，维吾尔族，新疆莎车人，教授，硕士生导师。主要研究方向：机构学、机
械设计及理论、虚拟制造。电话：０９９１—４５５６２４５，１３８９９８５２６２４。Ｅ—ｍａｉｌ：ｍｔｌｐ＠２６３．ｎｅｔ。
万方数据
第２期
穆塔里夫·阿赫迈德等：加工中心主轴系统的热变形分析与有限元计算
ＭｕｔｅｌｌｉｐＡｈｍａｔ。ＣＨＥＮＧＷｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ百ｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＵｍｍｑｉＸｉｎｊｉａｎｇ８３０００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａ瞰瑚屺ｔ：７ｒｈｅｃｈｉｅｆｈｅａｔｓｏｕｒｃ铭ｏｆｔｌｌｅ叩ｉｎｄｌｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅＴＨ６３５０ｍｃｈｉｎｉｎｇｃｅｍｅｒｗｅｒｅａ眦ｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｅ“ｐｅｍｔｕｒｅ

单框架控制力矩陀螺的动力学分析

ｌ
甸化
单框架控制力矩陀螺的动力学分析
Ｄｙｎａｍｉｃｓａｎａｌｉｉｇｌｍｂａｌｙｓｓｏｆｓｎｅｇｉｃｏｎｔｏｌｍｏｍｅｎｔｇｙｒｃｏｐｅｒｏｓ
刘晓东，陈明花，徐学伟
ＬＵＸｉｏｄｎ．Ｉａ — ｏｇＣＨＥＮＭｉｇｈａＸＵＸｕ－ｎ．ｕ．ｅｗｅｉ
。ｍ
＿
束，来计算整个内框装配体的实特征值。为了准确进行模态分析，将螺栓连接采用多点约束（Ｃ）的ＲＥ模型来模拟。ＭＰＢ２
２３材料性能．
本力矩陀螺主要使用了四种材料：不锈钢，
０引言
单框架控制力矩陀螺（ｉｇｅｇｍｂｌｃｎｒｌｓｎｌｉａｏｔｏｍｏｎｙｏｃｐ，简写为ＳＣｍｅｔｒｓｏｅｇＧＭＧ作为航天器姿）
线性、平稳、各态历经以及高斯型。随机振动属
强迫运动，其外力不是以力而是以与频率相关的位移、速度和加速度的形式施加于线性系统口。Ｊ
阶段有必要对单框架控制力矩陀螺的动态性能进行研究。本文利用有限元软件ＭＳＰｔｎＮａｔｎ单Ｃ．ａｒ／ｓａ对ａｒ
由于力矩陀螺属于大模型大量激励频率，故本文采用模态频率响应分析来计算结构频率响应。对简谐激励下有阻尼强迫振动的运动方程可

有限元分析-模态分析

Results > Deformed Shape… 注意图例中给出了振型序号（SUB = ）和频率（FREQ = ）。
观察结果
观察振型（接上页）：
振型可以制作动画： Utility Menu > PlotCtrls > Animate > Mode Shape...
观察结果的典型命令
○ 在后处理中观察振型； ○ 计算单元应力； ○ 进行后继的频谱分析。
选择分析类型和选项
模态扩展（接上页）：建议：扩展的模态数目应当与
提取的模态数目相等，这样做的代价最小。
选择分析类型和选项
其它分析选项：
○ 集中质量矩阵： ● 主要用于细长梁或薄壳，或者波传播问题； ● 对 PowerDynamics 法，自动选择集中质量矩阵。
典型命令:
/POST1
SET，LIST
观察结果
列出自然频率：
在通用后处理器菜单中选择 “Results Summary”；
注意，每一个模态都保存在单独的子步中。
观察结果
观察振型：
首先采用“ First Set”、“ Next Set” 或“By Load Step” 然后绘制模态变形图： shape： General Postproc > Plot
• 2.3工程实例 • 有限元法基本思想节点位移与节点载荷 • 单元刚度矩阵 • 单元刚度矩阵的坐标变换 • 总的刚度矩阵叠加 • 位移
01
模态分析的定义和目的
03
模态提取方法的讨论
05
做几个模态分析的练习
07
学会如何在模态分析中利用循环对称性
02
对模态分析有关的概念、术语以及

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。