基于ANSYS Workbench 的X-Y工作平臺靜模態分析

徐 達

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基于ANSYS Workbench 的X-Y工作平臺靜模態分析

徐 達

(西南科技大學制造科學與工程學院 四川綿陽 621010)

X-Y數控精密工作臺是一種應用極為廣泛的高精度定位設備，要保證其在工況下保持高精度和長使用壽命。模態分析結果可以作為設計和使用數控精密工作臺的參考依據，目的是避開共振區域，從而提高精度和壽命。由Solidworks 2013建立模型，再結合ANSYS workbench 15進行了有限元分析計算，分析得到前十階固有頻率和相應振型，為結構設計和優化，振動破壞診斷和預報提供重要參考。

Ansys workbench 模態分析 X-Y工作平臺

X-Y數控精密工作臺是一種高精度定位設備，在生產中應用十分廣泛。其由導軌座、移動載物平臺、滾珠絲桿螺母副和伺服電動機構成。在整個運動過程中，由伺服電動機驅動滾珠絲杠,帶動螺母、直線滑塊和工作平臺沿導軌運動，從而實現工作臺在X、Y方向的直線移動[1]。

在X-Y數控精密工作臺使用中，振動往往是影響其定位精度和使用壽命的主要因素，所以為了減小和消除振動，往往對其進行模態分析與研究。模態是機械結構的固有振動特性，每一個模態具有特定的固有頻率、阻尼比和模態振型；模態分析是結構振動分析的基礎，是結構承受動載荷的性能指標，其目的是避免結構在激勵下產生有害共振[2]。

研究模態主要分為三種方法，計算法、實驗法和計算與實驗結合法。自由模態分析了物體的固有頻率，約束模態分析反映物體在實際工作狀態下的頻率特性。

用ANSYS Workbench 軟件對X-Y數控精密工作臺進行約束模態分析，得到相應模態振型，為設計和改進環節提供指導。……