精梳機機架結構系統(tǒng)在主運動機構激勵下的動態(tài)特性分析及優(yōu)化設計.pdf

1、精梳機速度從早期的96鉗次/分發(fā)展到現(xiàn)在的400～450鉗次/分甚至500～600鉗次/分，隨著速度不斷提高，生產效率也相應得以提高。但是隨著車速的提高，原有精梳機機架結構的動態(tài)性能會惡化，甚至會發(fā)生過大振動變形而影響精梳機正常工作。
　　本論文以某企業(yè)實際型號精梳機機架支承結構改進系統(tǒng)為研究對象，以提高其適應高速（車速500鉗次/分）的動態(tài)承載能力為目標，對該型精梳機機架結構系統(tǒng)動態(tài)承載性能進行分析研究。通過對機架結構有限元模型

2、進行結構靈敏度分析，選擇確定主要影響設計參數(shù)進行動態(tài)性能改進優(yōu)化設計，達到提高所改進精梳機機架結構的動態(tài)承載能力的目的。
　　首先，對精梳機主運動機構在正常工作狀態(tài)下作用于機架的動態(tài)周期激勵力特性進行分析，了解周期激勵力的幅頻特性，確定出起主導作用的基頻與倍頻簡諧激勵力，從而獲得分析機架結構動態(tài)承載性能截取低階固有頻率階數(shù)依據。
　　其次，建立機架結構的有限元模型；在主運動激勵基頻與倍頻的基礎上選取所需研究的低階固有頻率階數(shù)

3、，對有限元模型進行低階模態(tài)分析，獲得研究精梳機機架結構動態(tài)性能有價值的低階固有頻率和振型，并通過與相關文獻提供的相同機架結構模型分析結果進行對比，驗證本文所建有限元模型的正確性與有效性。
　　繼而，為了提高機架結構優(yōu)化計算的有效性和精確性，本文基于精梳機機架結構有限元模型動態(tài)性能分析所需關注的前十二階低階模態(tài)固有頻率和機架結構質量對有關結構設計參數(shù)的靈敏度分析，選取確定相對靈敏度高的主要結構設計參數(shù)作為優(yōu)化設計變量，通過降低精梳機

4、機架結構有限元模型優(yōu)化設計的規(guī)模使研究更為有效和精確。
　　最后，以提高機架結構第一階固有頻率為優(yōu)化目標函數(shù)，機架結構第一階低階固有頻率不低于原機架第一階低階固有頻率及機架前十二階低階固有頻率均避開周期激勵力基頻和主要倍頻頻率以免發(fā)生共振，且結構質量僅允許略有增加為約束條件，以靈敏度分析相對較高的主要結構設計參量為優(yōu)化變量，建立機架結構動態(tài)性能優(yōu)化設計有限元模型；利用ANSYS APDL編寫機架結構參數(shù)化模型及優(yōu)化程序，對結構進行