CAE-艾默生電子機(jī)箱隨機(jī)振動(dòng)

艾默生電子機(jī)箱隨機(jī)振動(dòng)分析計(jì)算要求和目的：主要評(píng)判產(chǎn)品對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)中振動(dòng)應(yīng)力的適應(yīng)性，考核產(chǎn)品包裝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。隨機(jī)振動(dòng)比正弦振動(dòng)更接近于實(shí)際環(huán)境，因此采用隨機(jī)振動(dòng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。計(jì)算采用和實(shí)驗(yàn)相同的加速度譜密度曲線。5~201.92/20~500500/計(jì)算說明：本報(bào)告共包含兩個(gè)題目：即分別為一個(gè)小機(jī)箱和一個(gè)大機(jī)箱。計(jì)算幾何模型由艾默生公司提供。所提供幾何模型為Pro/E模型，隨機(jī)振動(dòng)計(jì)算采用ANSYS軟件。在計(jì)算過程中，對(duì)Pro/E幾何模型進(jìn)行了簡化，主要是抽取其中的面，采用ANSYS殼單元來分析。幾何模型如下圖所示。模型1模型2ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析PSD功能介紹它是一種基于概率和統(tǒng)計(jì)上的譜分析技術(shù)由于時(shí)間歷程的不確定性，不能選擇瞬態(tài)分析將統(tǒng)計(jì)樣本時(shí)間歷程轉(zhuǎn)變?yōu)楣β暑l譜密度函數(shù)(PSD)—一種載荷時(shí)間歷程的統(tǒng)計(jì)響應(yīng)PSD記錄了響應(yīng)的平均平方值隨頻率變化的函數(shù)關(guān)系01模型一計(jì)算結(jié)果下圖所示為Pro/E模型輸入到ANSYSPro/E幾何模型輸入ANSYS建立有限元模型隨機(jī)振動(dòng)分析整個(gè)模型等效應(yīng)力分布可以看出整個(gè)模型應(yīng)力分布比較均勻，但局部應(yīng)力很大，最大值為761Mpa，通過分析認(rèn)為，該最大值是局部應(yīng)力奇異點(diǎn)，應(yīng)不予考慮，在下面的圖片中可看出整個(gè)結(jié)構(gòu)的最大值應(yīng)力分布情況。隨機(jī)振動(dòng)模擬時(shí)，底面朝下機(jī)箱內(nèi)各部件等效應(yīng)力分布可以看出，某些局部位置應(yīng)力較大，在振動(dòng)過程中可能會(huì)發(fā)生破壞。結(jié)構(gòu)大部分位置應(yīng)力較小，在振動(dòng)過程中是安全的。機(jī)箱局部等效應(yīng)力分布云圖機(jī)箱底面某一點(diǎn)位移隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果橫坐標(biāo)為頻率（0~500)縱坐標(biāo)為相對(duì)位移（mm),最大位移3.6mm機(jī)箱側(cè)面某一點(diǎn)位移隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果最大位移5.6mm機(jī)箱側(cè)面某一點(diǎn)速度及加速度隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果速度隨頻率變化曲線加速度隨頻率變化曲線模型１隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)論通過ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果可以看出：１、整個(gè)結(jié)構(gòu)等效應(yīng)力分布比較均勻，可以認(rèn)為整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理。２、在機(jī)箱內(nèi)局部位置應(yīng)力較大，在振動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生塑性變形，可以根據(jù)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。３、從分析結(jié)果曲線圖中可以看出，結(jié)構(gòu)在250Hz發(fā)生最大變形，即在該點(diǎn)發(fā)生共振。在其它頻率點(diǎn)結(jié)構(gòu)反應(yīng)平穩(wěn)。02模型二計(jì)算結(jié)果Pro/E模型輸入ANSYS模型輸入有限元模型模態(tài)分析結(jié)果頻率階次頻率頻率階次頻率12.7636９8.714323.6327108.786834.1942119.817744.46691210.76655.22801310.96266.44881411.66577.92611511.78787.9938

正面朝下隨機(jī)振動(dòng)分析隨機(jī)振動(dòng)分析整個(gè)模型等效應(yīng)力分布可以看出，整個(gè)機(jī)箱等效應(yīng)力分布很均勻，且未超過屈服極限．主要原因是結(jié)構(gòu)固有頻率較小，在2~10以內(nèi)，即位于功率譜密度曲線較低段。振動(dòng)過程等效應(yīng)力動(dòng)畫顯示隨機(jī)振動(dòng)分析模型局部等效應(yīng)力分布該部件是結(jié)構(gòu)在隨機(jī)振動(dòng)載荷作用下，應(yīng)力最大的位置結(jié)構(gòu)變形最大處某點(diǎn)位移隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果結(jié)構(gòu)變形最大處某點(diǎn)速度隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果結(jié)構(gòu)變形最大處某點(diǎn)加速度隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果模型２隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)論通過ANSYS隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果可以看出：１、整個(gè)結(jié)構(gòu)等效應(yīng)力分布比較均勻，可以認(rèn)為整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理。２、在振動(dòng)過程中，機(jī)箱內(nèi)局部位置應(yīng)力較大，但仍未超出結(jié)構(gòu)屈服極限，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)在整個(gè)振動(dòng)過程中