開傘器外殼零件的模態分析

2013-06-13 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

本文利用分析軟件包COSMOS/Works5.0軟件,對正在開發的QKS-17自動開傘器的外殼零件,進行了模態分析,對開傘器的杭振性能進行了討論。

根據要求,QKS-17自動開傘器的振動強度要求為:在開傘器上鎖狀態下,將之固定于振動臺上,振動臺在頻率20-30011z范圍內加速度不大于5g振幅不大于1mm的參數下對開傘器施加激勵開傘器做工作試驗1小時,耐久試驗3小時,各軸向分別做一次試驗后開傘器的性能不受影響其主要目的,是要使開傘器經受嚴格的抗振考核,為彈射救生座椅的改型提供可靠的產品。具體而言,就是要使開傘器的薄弱環節與振動臺的激勵源之間盡量避開共振區。而開傘器的外殼零件是整個產品的安裝基準,形狀復雜,加工精度要求高而且為典型的薄殼零件,是開傘器產品的薄弱環節之一。對它進行有限元頻譜分析,對提高產品的質量有著重要的指導意義。目前COSMOS/Works6.0軟件包可以進行應力網格劃分、FEA和直接松弛法解算、線性結構分析、穩定性分析、頻譜分析、熱分析、結構熱偶合分析、薄殼分析等。

    二.分析原理和步驟

有限元方法作為一種專用的數值計算方法,在進行一般場的問題求解時,如應力場、應變場、熱場、電磁場等的分析時,大致要經過以下5個步驟:

    (1)對實際問題進行分析簡化,剔除次要因素,提煉出簡練的數學變分方程;
    (2)進行有限元劃分,選擇合適的元素類型和形狀函數,建立有限元子空間;
    (3)對變分方程進行離散化,計算離散方程的單元剛度矩陣和總剛度矩陣;
    (4)有限元方程組的求解;
    (5)對解進行分析,回到實際問題中去。

具體對COSMOS/Works6.0的頻譜分析,首先要對研究的項目進行性質定義。由于是進行譜分析,即求解問題的特征值,不需外加各種約束我們對QKS17-2000-01外殼零件進行了兩次分析,第一次選擇材料2014Alloy,第二次選擇2018Alloy兩次分析的結果如下:

    a)材料特性

    零件:QKS17-2000-01外殼(改)
    材料:2014AIloy
    單位:English(1PS)