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控制台加速分析技巧

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2021.03.27
信息摘要:
作为工人工作环境座椅的要求,其安装的大屏幕显示屏是人机的主要接口,传感器系统发现的信息和处理说明都由操作人员控制在大屏幕显示屏上。监控操作台…

作为工人工作环境座椅的要求,其安装的大屏幕显示屏是人机的主要接口,传感器系统发现的信息和处理说明都由操作人员控制在大屏幕显示屏上。监控操作台整个柜体采用的1.2毫米~1.5毫米SPCC钢板经裁剪、冲压、折弯、铆接、焊接、打磨、校形、除油、除锈、磷化、静电喷涂、高温固化、冷却等制作而成。产品可分为组装式和焊接式两种。组装式加工难度高但运输成本低,焊接式加工难度低但运输成本高。监控台可以根据客户的使用需求而订制。它可以单联使用,也可以是多联组合使用。可以单层(每个显示器为一层,两个显示器叠垒为两层)使用,也可以多层使用;一般来说,监控操作台还是全钢结构的比较多这种钢结构的是冷轧钢板经过裁切,折弯,打磨等非常多的工序和流程完成的,这种材质制成的监控操作台,相对来说也是十分耐用的,而且这种材质的监控操作台还可以达到比较好的使用效果。操作台人类发明的一种常用生活工具,可用于手工、机器、数字等操作,多具有层板,承重大,节约空间,适用性强等特点。为确保控制台操作员的可视控制要求,控制台已硬性连接到安装结构。控制台安装设备主要有增强显示、增强电脑、增强键盘、氧气救生设备、通信设备和系统连接电缆。

控制台相关材料参数

控制台的结构重量受到严格限制,结构设计人员首选铝合金材料。目前,控制台大多采用铝合金制造,主要通过弯曲和焊接的结构设计来实现。

控制台环境条件

振动试验台的功率谱密度、冲击值和加速度值的固定方式和环境条件与实际安装相同。

控制台有限元分析

本文所做的有限元进行分析可以采用被国际环境工程技术领域承认的大型有限元模型分析系统软件ANSYS10.0。该软件广泛用于农业机械设计制造、石油化工、造船、航空航天、汽车交通、电子、水利、铁道等众多教育领域。

有限元模型的建立与网格划分的思路

控制台的结构很复杂,需要简化模型以加快计算速度并提高精度。框架采用铝型材弯曲焊接板金属结构,为更好地模拟实际结构,采用4节点壳体63,用壳体单位描述其动力学特性合理,壳体单元包括平面中间表面的结构单元刚度、弯曲刚度和曲率效应,以及壳体单元有效计算精度高,而大部分控制台平面长度和厚度比差超过十倍。在考虑主机、键盘和显示器对控制台机架的影响时,根据实际几何形状进行建模,使用8节点单元 solid45 代替实际设备质量。在建立模型的过程中,生成点、线、面和实体,在螺栓连接上采用自由度耦合方法,焊接部件需要公共点和线。整个建模过程使用APDL参数化语言实现,对控制台的尺寸进行参数化,包括应用的负载,这些负载可以很容易地改变各种尺寸和负载,提高计算时间和分析效率。使用ANSYS软件构建的有限元模型。

相关模态分析

模态分析是确定结构振动特性的技术,也是掌握结构动态特性的好方法。它包括结构设计中的重要参数——固有频率和振型。

矩阵理论基础

控制台整体结构的振动方程是:

Mq + Cq + Kq = f

(1)式中,M为质量管理矩阵;C为阻尼系数矩阵;K为刚度进行矩阵;q分别为中国加速度、速度和位移变化矢量;f为载荷数据矢量。

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