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强度设计类硕士学位毕业论文范文 与基于壳体与骨架刚/强度设计的滚筒洗衣机减振性能类在职开题报告范文

版权:原创标记原创 主题:强度设计范文 类别:发表论文 2024-02-20

《基于壳体与骨架刚/强度设计的滚筒洗衣机减振性能》

该文是强度设计类在职开题报告范文和滚筒洗衣机和壳体和减振有关参考文献格式范文。

摘 要:本文从壳体及骨架动力学响应优化及灵敏度分析入手,研究了其经济性结构的刚/ 强度设计,指出了影响滚筒洗衣机振动性能的关键结构部件及其设计参数,并由此提供了一种刚/ 强度设计分析及校核的方法.

关键词:减振 经济性结构 壳体及骨架 刚/ 强度设计 动力学响应优化 滚筒洗衣机

1 前言

随着用户对洗衣机静音需求的提高,家电行业内各制造厂家竞相对滚筒洗衣机的静音性能进行了深入研究,以期为用户提供最佳洗衣体验.壳体及骨架作为滚筒洗衣机主要支撑部件,对整机的振动及噪声性能影响很大,因此在开发设计时需要对其进行刚/ 强度的优化分析,确定最佳结构参数.目前洗衣机朝着更高转速及更大容量的方向发展,而成本压力也越来越大,因而在考虑经济性的情况下对壳体及骨架刚/ 强度设计的要求就更为苛刻.本文从壳体及骨架动力学响应优化及灵敏度分析入手,研究了其经济性结构的刚/ 强度设计,指出了影响滚筒洗衣机振动性能的关键结构部件及其设计参数,并由此提供了一种刚/ 强度设计分析及校核的方法.

该模型中弹簧使用CBUSH 单元描述,减振器套筒和滑杆使用CBEAM 单元构建以表征减振器刚度,二者之间的滑动使用共节点RBE2 单元的自由度控制实现,并在二者之间使用CDAMPER1 单元连接,描述减振器阻尼;在减振器与外筒之间、减振器与其支架之间创建共节点CBUSH 单元,描述减振器橡胶衬套;底脚刚度和阻尼使用CBUSH 单元描述.

为了更好地拾取壳体及骨架的振动响应,我们采用与实际试验相同的偏心工况进行模拟,通过在Nastran 求解器中如图2 所示定义动态载荷.

本文从有限元动力学仿真分析入手,计算滚筒洗衣机的壳体及骨架的振动响应并进行优化灵敏度分析,对其进行刚/ 强度设计,确定最佳的结构参数,并由此提供了一种刚/ 强度设计分析及校核的方法.

3 动力学响应灵敏度分析

结构设计灵敏度分析要考虑设计变量与结构响应之间的关系[2] [3].本文以壳体及骨架的模态频率与振动响应作为设计约束,以壳体及骨架等钣金件的厚度作为设计变量,并以最小化质量作为设计目标进行优化分析.

表1 分别以钣金件的尺寸作为设计参数进行结构动力学优化分析.

通过动力学响应分析,我们计算了壳体及骨架的模态响应.图3 列举了部分动力学响应优化结果.

动力学响应结果给出了优化后的各部件设计参考值,结果如表2 所示.通过表2 我们可以了解各部件对振动性能的贡献量及关键结构参数.

对动力学响应结果进一步进行灵敏度分析,如图4 所示结果.侧板加强件对壳体结构一阶扭转频率影响最大,其抵抗一阶扭转变形具有明显作用;前横梁对箱体结构一阶扭转频率影响较大,这是因为前横梁位于一阶扭转模态节点附近;对侧板加强件和前横梁的减薄需谨慎;经过尺寸优化分析,在保证壳体第一阶频率不变的情况下,钣金件总质量由11.69kg 降至8.98kg.

4 结论

经过以上分析和研究,可以得出以下结论:

(1)通过建立整机的有限元动力学模型,考虑实际的偏心动态载荷下,对其进行动力学响应优化及灵敏度分析可以在满足设计强度及刚度情况下减轻部件质量,满足经济性指标.

(2)通过灵敏度分析,可以清楚了解各部件对振动性能的贡献量及关键结构参数,为设计改进提供指导方向.

参考文献

[1] NX Nastran Online Help

[2] Haug,E.J.,K.K. Choi,and V. Komkov,Design SensitivityAnalysis of Structural Systems. 1986,London: Academic Press.

[3] K.K. Choi and N.H. Kim,Structural Sensitivity Analysis andOptimization 1: Linear Systems.

强度设计论文参考资料:

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汇总:此文是关于滚筒洗衣机和壳体和减振方面的强度设计论文题目、论文提纲、强度设计论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。

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