蛇簧联轴器的模态分析

蛇簧联轴器的模态分析 

　　本次对象为煤矿火力发电中输送皮带机上常用的JS9型蛇簧联轴器，对其进行模态分析就是确定联轴器的振动特性，并可得出蛇簧联轴器在运转中发生共振的条件。 

　　ANSYS Workbench Environment（AWE）作为新一代的仿真环境，提供了许多的系统解决方案。在在AWE里，模态分析流程一般如图2所示： 

　　2.1 联轴器有限元模型建立 

　　JS9型蛇簧联轴器的性能参数如上表1所示，同时为了缩小求解规模并根据联轴器的特点，对几何模型做了的简化，主要是去掉模型中较小的倒角、圆角。根据标准JB/T8869-2000规定，应用PRO/E构建出JS9联轴器YA100×127/YA100×127三维实体模型，并完成其装配（以联轴器的轴线方向为Z轴）。然后通过PRO/E与ANSYS Workbench的接口，将其导入ANSYS Workbench里，各实体间会自动生成接触对，并选择分析类型为Modal（模态分析）。 

　　2.2 定义材料及网格划分 

　　蛇簧半联轴器由Q235钢制成，该材料的弹性模量为210GPa，泊松比为0.3，密度为7800kg/m3；蛇形弹簧的材料是60Si2Mn弹簧钢，其弹性模量为205GPa，泊松比为0.29，密度为7850kg/m3。 

　　有限元法的基础是用有限个单元体的集合来代替原有的连续体。一般情况下，把三维实体划分为四面体或者六面体单元的网格。在网格划分时，网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模大小。本次采用四面体单元和六面体单元对联轴器进行网格划分，如图3所示，划分后有29747个节点，10742个单元。