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开伞器外壳零件的模态分析

2013-06-13 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线

本文利用分析软件包COSMOS/Works5.0软件,对正在开发的QKS-17自动开伞器的外壳零件,进行了模态分析,对开伞器的杭振性能进行了讨论。

根据要求,QKS-17自动开伞器的振动强度要求为:在开伞器上锁状态下,将之固定于振动台上,振动台在频率20-30011z范围内加速度不大于5g振幅不大于1mm的参数下对开伞器施加激励开伞器做工作试验1小时,耐久试验3小时,各轴向分别做一次试验后开伞器的性能不受影响其主要目的,是要使开伞器经受严格的抗振考核,为弹射救生座椅的改型提供可靠的产品。具体而言,就是要使开伞器的薄弱环节与振动台的激励源之间尽量避开共振区。而开伞器的外壳零件是整个产品的安装基准,形状复杂,加工精度要求高而且为典型的薄壳零件,是开伞器产品的薄弱环节之一。对它进行有限元频谱分析,对提高产品的质量有着重要的指导意义。目前COSMOS/Works6.0软件包可以进行应力网格划分、FEA和直接松弛法解算、线性结构分析、稳定性分析、频谱分析、热分析、结构热偶合分析、薄壳分析等。

    二.分析原理和步骤

有限元方法作为一种专用的数值计算方法,在进行一般场的问题求解时,如应力场、应变场、热场、电磁场等的分析时,大致要经过以下5个步骤:

    (1)对实际问题进行分析简化,剔除次要因素,提炼出简练的数学变分方程;
    (2)进行有限元划分,选择合适的元素类型和形状函数,建立有限元子空间;
    (3)对变分方程进行离散化,计算离散方程的单元刚度矩阵和总刚度矩阵;
    (4)有限元方程组的求解;
    (5)对解进行分析,回到实际问题中去。

具体对COSMOS/Works6.0的频谱分析,首先要对研究的项目进行性质定义。由于是进行谱分析,即求解问题的特征值,不需外加各种约束我们对QKS17-2000-01外壳零件进行了两次分析,第一次选择材料2014Alloy,第二次选择2018Alloy两次分析的结果如下:

    a)材料特性

    零件:QKS17-2000-01外壳(改)
    材料:2014AIloy
    单位:English(1PS)