[發明專利]基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法在審

申請號：	202010670445.6	申請日：	2020-07-13
公開（公告）號：	CN112016222A	公開（公告）日：	2020-12-01
發明（設計）人：	王梓豪;張建法;陳義國;錢蔣忠;匡紹龍	申請（專利權）人：	蘇州睿友智能裝備有限公司
主分類號：	G06F30/23	分類號：	G06F30/23
代理公司：	蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257	代理人：	郭磊
地址：	215000 江蘇省蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于裝配有限元模型正交試驗優化方法
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【權利要求書】：

1.一種基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，包括：

步驟1：基于裝配體有限元模型的模態分析

建立裝配體有限元模型，在對裝配體模態分析前，需要先確定外部激振頻率，再對裝配體有限元模型進行前處理；之后，對前處理后的裝配體有限元模型進行模態分析，分析后得到裝配體前N階固有頻率，比較各階固有頻率是否與外界激振頻率接近，其中N為正整數；

步驟2：基于正交試驗的模態優化

選取結構復雜、對裝配體固有頻率影響最大的主要承載零部件，以裝配體第1階固有頻率最大、前N階頻率避開振源頻率為目標，利用正交試驗法，選取適當的因素及水平，對該零件進行結構優化；再對正交試驗優化結果進行極差分析，確定各因素對試驗結果影響程度的大小，得到最終的零件優化結果，最后將該零件帶入到裝配體有限元模型中進行模態優化；

步驟3：結果對比分析

將優化前后裝配體的固有頻率對比分析，再將優化后的前N階固有頻率與振源頻率進行對比，驗證上述方法的有效性。

2.如權利要求1所述的基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，步驟1中，前處理具體過程包括：模型簡化、材料添加、網格劃分、約束與負載添加。

3.如權利要求1所述的基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，對裝配體有限元模型用ANSYS Workbench軟件進行前處理。

4.如權利要求1所述的基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，用solidworks軟件建立裝配體有限元模型。

5.如權利要求1所述的基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，所述N在5到8之間。

6.如權利要求1所述的基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，所述N為6。

7.如權利要求1所述的基于裝配體有限元模型與正交試驗法的模態優化方法，其特征在于，步驟2中，正交試驗的具體流程如下：

在一次正交試驗中，假設存在m個因素，每個因素具有p個水平，不考慮各因素間的相互作用，根據合適的正交表安排n次試驗，得到n個試驗結果；設第j因素的第i水平參與下的試驗結果為由于在n次試驗中，第j因素的第i水平共參與了n/p次，所以的上角標k表示這n/p中的第k次結果；由上述定義，可得

由此可知，M_ij代表第j個因素中所有i水平下的所有試驗結果的平均值，則極差R_j定義為

R_j＝maxM_ij-minM_ij (3)。

8.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現權利要求1到7任一項所述方法的步驟。