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一种柔性石墨纸轧机进行动态分析

    借助谐响应分析辨识出柔性石墨纸轧机动刚度的薄弱环节, 并利用灵敏度分析方法建立该环节的优化数学模型, 进而实现对整机动刚度的提升。通过对各部件刚度提升前后的柔性石墨纸轧机进行模态分析, 并对比各部件对整机固有频率的影响, 辨识出薄弱部位为底座, 故以底座为优化对象;将牌坊Y向共振频率对底座尺寸的灵敏度曲线拟合得出优化目标函数, 以Y向共振频率为优化目标, 质量为约束条件建立优化方程并求解;对比优化前后整机的动刚度, 得出:在质量不增加的情况下, 整机薄弱频率提升了24.1%, Y向振幅降低了15.9%。为提高优化效率提供了理论依据和参考。柔性石墨纸因其优良的密封、散热、耐腐蚀特性而被广泛应用于各行业。对柔性石墨纸轧机的动态特性进行研究对其结构优化和提高生产具有重要意义。柔性石墨纸轧机实际生产过程当中会受到多种频率的激励, 找到其在动态激励下的薄弱环节, 并对该环节进行有针对性的结构优化设计, 这样做可以避免盲目优化提高优化效率。优化设计有多种方法。运用灵敏度法对一种卧式加工中心的整体静刚度进行了优化设计。通过灵敏度计算, 对机床立柱进行了轻量化设计。利用灵敏度方法对为五面加工中心的床身进行了优化设计, 提高了其动态特性。传统优化设计只考虑静刚度, 仅对单个构件进行静态优化, 缺乏对整机动态性能的考虑。通过对一种柔性石墨纸轧机进行动态分析, 发现引起柔性石墨纸轧机Y向位移的共振频率最低, 且共振位移幅值较大, 此即为整机动刚度的薄弱环节。利用有限元模态分析方法得出底座对整体固有频率影响最大, 则底座即整机动刚度薄弱部位。以提升薄弱环节为优化目标, 薄弱部位为优化对象, 利用灵敏度分析方法建立优化数学模型并求得最优解。最后通过谐响应分析验证了在质量不增加的情况下柔性石墨纸轧机的动刚度得到提升。www.hbxsmf.net

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