電機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動的有限元計算

1、 電機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動的有限元 電機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動的有限元計算 計算 The Calculation of Motor Structure System Vibration with Finite Element Method 學(xué)科專業(yè)：一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ) 研 究 生：李 睿 指導(dǎo)教師：賈啟芬 教授 天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 二零一二年十二月 摘 要 伴隨著電機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對電機(jī)的要求也越來越高，電機(jī)的振動問題也日益重要。本文利用商業(yè)軟

2、件 ANSYS 對電機(jī)進(jìn)行有限元計算，詳細(xì)研究了電機(jī)轉(zhuǎn)子的模態(tài)、 基座地腳對電機(jī)模態(tài)的影響以及基座地腳剛度分析， 同時把建立的模型與實驗結(jié)果進(jìn)行對比， 驗證了模型的可靠性。 研究成果主要分以下三個部分： 1、 利用 ANSYS 建立轉(zhuǎn)子的模型并將前四階固有頻率有限元計算結(jié)果同實驗結(jié)果進(jìn)行了對比， 提出了軟化層的概念來模擬轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子軸的間隙對轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子鐵芯剛度的影響， 使得轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子鐵芯剛度連續(xù)， 詳細(xì)討論了軟化層取不同彈性模量和

3、厚度對轉(zhuǎn)子固有頻率的影響。 研究表明， 軟化層的彈性模量在大于 1.78×109Pa 時，前六階振型不發(fā)生改變，當(dāng)彈性模量繼續(xù)降低時，轉(zhuǎn)子的振型將發(fā)生改變。軟化層厚度發(fā)生改變，固有頻率值變化較小。 2、利用 ANSYS 建立整機(jī)模型并將前六階固有頻率有限元計算結(jié)果同實驗結(jié)果進(jìn)行對比，討論了電機(jī)基座底腳的斜板長度和基座地腳與地面連接軟化層彈性模量對電機(jī)振動模態(tài)的影響。研究表明，隨著斜板長度改變，第一階和第六階固有頻率會有波動變化

4、，其余固有頻率基本呈線性遞減；隨著基座地腳彈性模量降低， 電機(jī)固有頻率會降低， 在軟化層彈性模量為 1.78×109Pa時，電機(jī)振型會發(fā)生改變，電機(jī)的振動趨于平緩，基座地腳振動加大。 3、 利用 ANSYS 建立基座地腳的模型并施加外力， 計算了基座地腳在 X、 Y、Z 三個方向上的剛度， 研究了基座地腳剛度隨著基座地腳的彈性模量和厚度改變的影響規(guī)律。 研究表明基座地腳剛度變化與基座地腳的彈性模量和厚度變化線性相關(guān)。 關(guān)鍵詞：