基于模態(tài)分析的激光板厚測量儀移動(dòng)框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、在板厚測量中，振動(dòng)是影響測量儀測量精度的關(guān)鍵因素之一。本文研究的激光掃描測厚系統(tǒng)的移動(dòng)框架采用C形結(jié)構(gòu)，振源有來自系統(tǒng)本身的振動(dòng)，也有外界干擾帶來的振動(dòng)，都對(duì)測厚儀移動(dòng)框架的運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。這些振動(dòng)干擾直接影響安裝于框架上、下梁端部的兩個(gè)激光頭的空間姿態(tài)和相對(duì)位置而導(dǎo)致測量精度降低。設(shè)計(jì)高精度的板厚測量系統(tǒng)，必須了解移動(dòng)框架振動(dòng)性能的各項(xiàng)參數(shù)及特性，如剛度、固有頻率、模態(tài)振型，本文在模態(tài)分析和靜動(dòng)力學(xué)仿真的基礎(chǔ)上，運(yùn)用結(jié)構(gòu)有限元優(yōu)化

2、設(shè)計(jì)方法，找出適合于工作環(huán)境的移動(dòng)框架結(jié)構(gòu)，具體研究工作如下： 1．進(jìn)行了模擬C形移動(dòng)框架的振動(dòng)試驗(yàn)，得出了C形移動(dòng)框架結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律。并且通過工業(yè)現(xiàn)場頻譜試驗(yàn)，確定了C形移動(dòng)框架有限元仿真的約束和激勵(lì)條件。 2．經(jīng)過靜力學(xué)有限元分析，證實(shí)了移動(dòng)框架內(nèi)部的筋板組合對(duì)剛度有加強(qiáng)作用。建立了車體的動(dòng)態(tài)特性有限元模型用以模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，通過對(duì)車體進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，得到車身各階模態(tài)的固有頻率、振型等模態(tài)參數(shù)，經(jīng)過與

3、有限元計(jì)算的各階模態(tài)的固有頻率、振型相對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。 3．通過有限元模態(tài)仿真計(jì)算，將移動(dòng)框架的各階模態(tài)固有頻率和 振型的和現(xiàn)場測試結(jié)果對(duì)比，確定了需要避免共振的主要模態(tài)。通過 諧響應(yīng)分析，計(jì)算了C形移動(dòng)框架在0～300Hz頻率激勵(lì)內(nèi)的響應(yīng)振 幅——頻率響應(yīng)曲線，得出了低階頻率共振振幅比高階頻率共振振幅大的結(jié)論，確定了以提高各階固有頻率作為優(yōu)化目標(biāo)。 4．結(jié)合測試儀工作現(xiàn)場的環(huán)境，通過譜分析和優(yōu)化設(shè)