[發明專利]一種提高機載機箱振動可靠性的方法

在審

• 申請號: 202010963183.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112182926A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 胡宏濤;孟泰宇;侯朋朋;丁恒;徐丹楊;孟璐;張倩;王康;蘇洋;郝振壇
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10;G06T17/00;G06F119/02;G06F111/10
• 代理公司: 西安中科匯知識產權代理有限公司 61254
• 代理人: 汪重慶

1.一種提高機載機箱振動可靠性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，簡化機箱小特征，建立機載機箱的數值模型；

步驟二，確定機載環境對機箱的激勵載荷數值；

步驟三，建立機載機箱的有限元模型；

步驟四，進行機載機箱的模態分析和基礎激勵的諧響應分析；

步驟五，確定機載機箱的共振點，分析機載機箱結構危險振型及對應的固有頻率，評價機載機箱使用、運輸和安裝的穩定性。

2.如權利要求1所述的提高機載機箱振動可靠性的方法，其特征在于，步驟一中，所述化機箱小特征，建立機載機箱的數值模型的具體步驟如下：

(1)簡化機箱的小特征和無關的小零件

忽略對計算結果影響較小的安裝螺紋孔及機載機箱上質量很小的元器件，建模時對其進行簡化；

(2)建立幾何模型

首先利用SolidWorks軟件建立機載機箱簡化后的各個部分的三維實體模型，然后對機載機箱進行裝配，形成裝配體模型。

3.如權利要求1所述的提高機載機箱振動可靠性的方法，其特征在于，步驟二中，所述確定機載環境對機箱的激勵載荷數值的具體步驟如下：根據機載機箱在使用、安裝和運輸狀態中所遇到各種環境的基礎激勵荷載數值及特征，制備機載機箱加速度載荷曲線。

4.如權利要求1所述的提高機載機箱振動可靠性的方法，其特征在于，步驟三中，所述建立機載機箱的有限元模型的具體步驟如下：

(1)導入機載機箱幾何模型

將步驟一建立的機載機箱裝配體幾何模型以中間格式的文件類型導入有限元分析軟件ANSYS；

(2)定義機載機箱結構的材料參數

機載機箱結構材料采用鋁合金，針對機載機箱結構振動可靠性問題，將材料視為線彈性材料，對機箱結構材料定義密度、彈性模量和泊松比；

(3)對機載機箱結構劃分網格

網格劃分采用多區域的網格劃分方法，設置網格類型為四面體10節點二次單元Solid187，先進性全局網格控制，然后再對局部網格進行細化，設置網格過渡比率為1.3；

(4)定義邊界條件及求解設置

首先設置接觸，機載機箱由幾部分部件組合而成，需要對機載機箱各部分零件定義接觸，機載機箱各部分實際是固連的，因此在有限元軟件ANSYS中定義接觸為綁定連接；然后施加載荷，根據步驟二的荷載數值和形式，對機載機箱施加相應荷載；最后定義求解頻域。

5.如權利要求1所述的提高機載機箱振動可靠性的方法，其特征在于，步驟四中，所述進行機載機箱的模態分析和基礎激勵的諧響應分析的具體步驟如下：

利用步驟三建立的機載機箱的有限元模型，通過有限元分析軟件ANSYS的Modal模塊進行機載機箱的模態分析，獲得機載機箱的模態特性，為機載機箱的基礎激勵的諧響應分析提供動力學參數；

將模態分析作為基礎，對機載機箱進行諧響應分析，獲得機載機箱受到外界工作環境的激勵頻率與機載機箱固有頻率達到共振時，機載機箱的振幅及其他動力響應結果。

6.如權利要求1所述的提高機載機箱振動可靠性的方法，其特征在于，步驟五中，所述確定機載機箱的共振點，分析機載機箱結構危險振型及對應的固有頻率，評價機載機箱使用、運輸和安裝的穩定性的具體步驟如下：采取相應措施優化機載機箱的質量分布和剛度分布，從而提升機載機箱結構的振動可靠性。