某型工業(yè)洗衣機的結構動力學特性及疲勞強度分析.pdf

1、作為一項在國外已經得到高速發(fā)展和普遍應用的工程技術，計算機輔助工程（CAE）使大量繁雜的工程分析問題簡單化，使復雜的過程層次化，節(jié)省了大量的時間，避免了低水平重復的工作，使工程分析更快、更準確，在產品的設計、分析、新產品的開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用，技術的發(fā)展又會推動許多相關的基礎學科和應用科學的進步。在工程設計和分析中引入CAE技術并在工程上達到實用化也成為了國內科技界和工業(yè)界的共識，我國的CAE技術研究開發(fā)和推廣應用在許多行業(yè)和領域已

2、取得了一定的成績。屬于CAE技術范疇的疲勞數值仿真技術作為一種比較完善的疲勞強度校核和壽命預測方法已經在國外的各個工業(yè)領域取得了廣泛的成果，而國內對它的應用還處于起步階段。另外，關于分段焊縫的疲勞數值仿真技術，國內對其研究較少。 本課題研究的某型工業(yè)洗衣機在工作過程中經歷多種不同工作情況，在多工況不同載荷的循環(huán)作用下，整體結構可能會在某些薄弱結構處發(fā)生疲勞破壞。如何通過分析工業(yè)洗衣機的結構動力學特性得到多工況下的應力水平，并進而

3、判斷薄弱結構的疲勞壽命，提出優(yōu)化措施，使得洗衣機達到或超過設計要求是本文需要解決的問題。 本文建立了工業(yè)洗衣機有限元模型，運用有限元數值分析方法對模型進行動力學特性和疲勞壽命分析。根據工業(yè)洗衣機的工作進程，歸納出三種典型工作情況，分別為脫水起步階段、穩(wěn)定脫水階段和普通洗滌階段。并根據不同工況的特點分析對應的工作載荷分布。然后針對具體工況，作瞬態(tài)響應和頻率響應分析，得到整體結構在不同工況下的結構動力學特性。分析結果與測試結果能比較

4、好的吻合，顯示這種分析高速旋轉結構動力學特性的方法是非常有效的?；谏鲜龇治鲋械玫降牟煌r下整體結構強度水平，使用MSC.FATIGUE對整體結構作疲勞強度分析。分析結果表明，該型工業(yè)洗衣機在穩(wěn)定脫水階段，后斜撐與后部支座座面的接觸位置以及滾筒后板與兩側大梁的連接接觸位置是疲勞壽命最短的地方，會在工作2.89年后發(fā)生疲勞破壞。這個結果為該型工業(yè)洗衣機進一步的改進提供重要依據。 針對工業(yè)洗衣機上的大部分連接方式為焊接結構的情況，