羅茨鼓風機有限元動力學建模及動態(tài)特性分析.pdf

1、機械系統(tǒng)動態(tài)特性分析是結構動力學研究的重要內(nèi)容之一。本文以羅茨鼓風機振動與噪聲控制為工程研究背景，對其主要結構零部件和組合結構進行了動態(tài)分析與研究，通過試驗驗證了理論分析的可靠性，為羅茨鼓風機結構動力修改與優(yōu)化設計奠定了理論基礎。本課題是山東省自然科學基金項目“羅茨鼓風機噪聲源識別與預估模型研究”（編號Y2006F38）的內(nèi)容之一。
　　本文主要研究內(nèi)容：
　?。?）根據(jù)羅茨鼓風機結構特點，將其劃分為主動轉子系統(tǒng)子結構、從動

2、轉子系統(tǒng)子結構和箱體子結構。子結構分析采用有限元素法，而對整機系統(tǒng)求解采用動態(tài)子結構的固定界面模態(tài)綜合法，建立羅茨鼓風機的主動轉子系統(tǒng)、從動轉子系統(tǒng)、機殼三個主要結構裝配后的整機動力學模型，為風機整體結構減振降噪提供理論依據(jù)。
　　（2）應用有限元分析軟件ANSYS建立羅茨鼓風機轉子系統(tǒng)、箱體部分以及整機的動力學模型。首先，利用BlockLanczos算法對羅茨鼓風機系統(tǒng)進行了有限元模態(tài)分析計算，得出轉子系統(tǒng)、箱體以及整機的前10

3、階固有頻率和固有振型。通過分析對整個羅茨鼓風機的耦合振動情況有了清晰的了解。其次，對其箱體結構進行靜力學有限元分析，校核了箱體的強度和剛度，并對箱體結構設計的合理性進行分析。最后，在模態(tài)分析計算的基礎上，應用ANSYS軟件對羅茨鼓風機進行諧響應分析計算，求出羅茨鼓風機表面關鍵節(jié)點的幅頻動態(tài)響應曲線。
　　（3）在理論研究的基礎上，建立了羅茨鼓風機整機模態(tài)試驗模型，采用移動錘擊法采集各點的沖擊數(shù)據(jù)和響應數(shù)據(jù)，識別整機的模態(tài)參數(shù)，與有