微耕机旋耕刀辊模态仿真与试验研究

本文以微耕机旋耕刀辊为研究对象,对微耕机旋耕刀辊做了理论模态分析以及试验模态分析。分别分析了刀辊的自由振动特性以及在约束条件下的振动特性,并对刀辊进行了试验自由模态分析,最后对仿真自由模态结果和试验自由模态结果进行了对比,研究其振动特性。 本文基于ANSYS Workbench对刀辊进行了模态仿真,分别进行了自由模态分析和约束模态分析,求出了各自前10阶固有频率值以及其对应的振型,并对各阶振型进行了详细的描述与分析,为进一步的动力学分析奠定基础；除此以外,还通过LMS Testlab对刀辊进行了试验自由模态分析,并测试出了其前15阶固有频率值,并对刀辊的仿真与试验进行了对比,进一步验证模型建立的准确性。 仿真自由模态分析结果表明,第一阶固有频率值为71.62Hz,振型表现为沿刀辊轴方向的弯曲振动以及刀片的弯曲振动,且容易产生共振,而在高频部分主要表现为刀片的弯曲振动及扭转振动。仿真约束模态分析结果表现,第一阶固有频率值为162.14Hz,振型表现为刀辊轴弯曲振动以及中间刀组刀片的弯曲振动,在高频部分主要表现为刀片的弯曲振动及扭转振动,但都不容产生共振现象。通过试验自由模态分析,对比仿真自由模态分析,可以看出,前10阶对应频率值误差都在10%以内,可以验证三维模型建立的准确性以及仿真结果的正确性。