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膜盘联轴器膜盘的应力分析

2021-03-03 11:47:22

基于ANSYS的膜盘联轴器膜盘的应力与模态分析

文中利用非线性有限元的方法对金属挠性膜盘联轴器的特性进行研究。主要包括以下几个方面:根据已设计的符合实际尺寸的模型,建立膜盘联轴器应力分析的有限元模型;在对前述模型静力分析和模态分析的基础上,鉴于膜盘的型号多变,为了能够做出通用的分析方法,文中采用通用的有限元分析软件建模和分析膜盘,大大提高了分析的通用性和效率。

膜盘联轴器不仅在航空用动力装置上得到应用,还在坦克、舰船用动力装置以及国民经济其它领域的动力传输上被广泛应用。作为旋转机械系统,膜盘联轴器属易损零件。因此,对膜盘联轴器进行结构受力分析与模态分析,从内部找出其故障机理,针对膜盘受载时应力分布及模态进行分析研究。2膜盘联轴器的结构特点联轴器是将扭矩从一个轴传递给另一个轴的部件,联轴器中装有膜盘,膜盘上相邻小孔分别安装在联轴器两侧的螺栓上。柔韧性非常好的膜盘使联轴器两端可以承受较大的变形,同时可以很好地传递扭矩。膜盘在工作状态下,会受到离心力、传动螺栓的切向力和联轴器轴向变形等载荷作用。

模态分析主要用于决定结构的固有频率和振型,选择好分析类型后,设定提取5个模态,输出5个模态,使用子空间方法进行求解。求解之后可以得到下面的信息:所建立的模型在所给定的约束条件下的 一阶模态的频率为2601.0Hz,第五阶模态的频率是2722.9Hz。通常是观察其前几阶固有频率和振型,由于膜盘的结构是对称的,所以会出现振型和频率相同但相位不同的情况。如下模态分析的固有频率和振型所建立的膜盘联轴器是建立在离心力、扭转和联轴器轴向力作用下的应力分析及模态分析,分别对每种情况都做了详细的分析,该方法对分析膜盘在高速运动下的应力分布和模态具有很高的参考价值。