立轴破碎机工作时高速旋转,整机承受着因物料流动引起的复杂动载荷。这种动载荷直接或间接的传给机架,使机架容易产生复杂的振动,其动态特性和振动响应特性影响主轴的正常运转,对立轴破碎机性能影响显著,因此对其进振动分析是必要的。模态分析是以振动理论为基础,以模态参数为目标的分析方法,即根据结构的几何形状、边界条件和材料特性,通过对结构进行离散,求解出结构的固有频率和振型。笔者用Solidedge对某型立轴破碎机的轴承箱支架进行三维实体建模,然后将其导入Ansys对其进行模态分析,计算前20阶固有频率和振型图,并分析各阶频率下的振幅,以了解支架各阶主要模态的特性,为结构设计优化提供依据。模态分析的基本理论对一个具有连续质量的结构用有限元法进行模态分析时,先将该结构离散为有限个单元组成的模型,在结构动力学问题中,结构固有频率和固有振型是动力学问题分析的基础,在无阻尼自由振动的情况下,结构的振动微分方程为:

　　[M]｛·x·｝+[K]｛x｝=｛0｝

　　(1)其对应的特征方程为:([K]-ω2[M])｛x｝=｛0｝

　　(2)式中:[M]——质量矩阵;｛·x·｝——加速度向量用Solidedge对某型立轴破碎机的轴承箱支架进行了实体建模,并将其导入Ansys进行模态分析,得出了前20阶的固有频率和振型,通过振型图和动画显示,直观地分析支架的动态特性和薄弱环节,为其结构设计提供理论依据。详细资料请参考: