基于有限元法分析的機(jī)架裝配干涉處理

劉 流，張?chǎng)H羽，李少軍

（上海船舶設(shè)備研究所，上海 200031）

表1 機(jī)架切割區(qū)域典型位置應(yīng)力值

2.2 機(jī)架應(yīng)變分析

計(jì)算所得機(jī)架的應(yīng)變分布云圖如圖5 和圖6所示。機(jī)架的較大靜變形區(qū)域主要分布在安裝發(fā)電機(jī)的位置，最大靜變形量為0.47 mm，根據(jù)機(jī)組安裝及對(duì)中方法，該變形量可以滿足機(jī)架安裝的剛度要求。

針對(duì)機(jī)架的切割部位附近，切割橫板前后該區(qū)域應(yīng)變量十分接近，均為0.01 mm～0.013 mm，仍取該區(qū)域的3 個(gè)典型位置處標(biāo)注其變形量，如圖5 和圖6 所示，應(yīng)變量的數(shù)值如表2 所示。

圖5 機(jī)架1 靜態(tài)承重應(yīng)變分布

圖6 機(jī)架2 靜態(tài)承重應(yīng)變分布

表2 機(jī)架切割區(qū)域典型位置應(yīng)變值

由圖5、圖6 可以看出，切割橫板后，機(jī)架在該位置附近的應(yīng)變量增大不超過0.3 μm，且該區(qū)域的變形量屬于極小的變形量，表明機(jī)架在此處的剛度余量較大。

3.2 機(jī)架固有頻率分析

考慮到切除機(jī)架橫板后，可能對(duì)機(jī)架某些振型對(duì)應(yīng)的頻率值產(chǎn)生影響，需要對(duì)機(jī)架的固有頻率進(jìn)行計(jì)算。采用與機(jī)架強(qiáng)度計(jì)算相同的幾何模型，對(duì)機(jī)架的自由振動(dòng)頻率進(jìn)行計(jì)算，得到機(jī)架前10階固有頻率分布如表3所示。

通過計(jì)算還發(fā)現(xiàn)，橫板處存在一定的局部頻率，對(duì)機(jī)架1 而言，該振型對(duì)應(yīng)的固有頻率值為第33 階的288.89 Hz，對(duì)機(jī)架2 而言，該振型對(duì)應(yīng)的頻率值降低為285.85 Hz，即切割橫板后，該振型對(duì)應(yīng)的頻率出現(xiàn)了約3 Hz 的降低，相對(duì)降低1%。其對(duì)應(yīng)的振型圖如圖7 和圖8 所示。