羅茨鼓風(fēng)機(jī)有限元?jiǎng)恿W(xué)建模及動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。本文以羅茨鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)與噪聲控制為工程研究背景，對(duì)其主要結(jié)構(gòu)零部件和組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析與研究，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的可靠性，為羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力修改與優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。本課題是山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲源識(shí)別與預(yù)估模型研究”（編號(hào)Y2006F38）的內(nèi)容之一。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容：
　　（1）根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其劃分為主動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)、從動(dòng)

2、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)和箱體子結(jié)構(gòu)。子結(jié)構(gòu)分析采用有限元素法，而對(duì)整機(jī)系統(tǒng)求解采用動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)的固定界面模態(tài)綜合法，建立羅茨鼓風(fēng)機(jī)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、從動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、機(jī)殼三個(gè)主要結(jié)構(gòu)裝配后的整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，為風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)減振降噪提供理論依據(jù)。
　?。?）應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、箱體部分以及整機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型。首先，利用BlockLanczos算法對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了有限元模態(tài)分析計(jì)算，得出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、箱體以及整機(jī)的前10

3、階固有頻率和固有振型。通過(guò)分析對(duì)整個(gè)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的耦合振動(dòng)情況有了清晰的了解。其次，對(duì)其箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)有限元分析，校核了箱體的強(qiáng)度和剛度，并對(duì)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行分析。最后，在模態(tài)分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行諧響應(yīng)分析計(jì)算，求出羅茨鼓風(fēng)機(jī)表面關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的幅頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。
　?。?）在理論研究的基礎(chǔ)上，建立了羅茨鼓風(fēng)機(jī)整機(jī)模態(tài)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，采用移?dòng)錘擊法采集各點(diǎn)的沖擊數(shù)據(jù)和響應(yīng)數(shù)據(jù)，識(shí)別整機(jī)的模態(tài)參數(shù)，與有