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基于UGNASTRAN的弧面分度凸轮的设计与模态分析
标题：基于UGNASTRAN的弧面分度凸轮的设计与模态分析
摘要：
随着机械工程行业的发展，弧面分度凸轮的设计和模态分析成为了该领域的研究热点。本文以UGNASTRAN为基础，探讨了弧面分度凸轮的设计方法和模态分析技术。首先介绍了弧面分度凸轮的基本概念和应用背景，然后详细阐述了UGNASTRAN在凸轮设计和模态分析中的应用。通过实例分析，验证了UGNASTRAN在该领域的有效性和可行性。本文的研究结果对于凸轮设计和模态分析领域的研究具有一定的参考价值。
关键词：弧面分度凸轮；UGNASTRAN；设计；模态分析
1.引言
凸轮是机械工程中广泛应用的构件，其具有周期性的运动特性，被广泛应用于各种机械装置中。凸轮的设计与模态分析是研究者们关注的焦点。本文将以弧面分度凸轮为对象，使用UGNASTRAN进行设计与模态分析，以期探讨该方法的可行性和有效性。
2.弧面分度凸轮的设计
弧面分度凸轮是将凸轮面分为多个弧面，以改善其工作性能。具体的设计过程主要包括凸轮剖面设计、弧面分度计算和凸轮面积分布。
2.1凸轮剖面设计
凸轮剖面设计主要包括凸轮剖面的选取和凸轮面的生成。凸轮剖面的选取应根据实际需要进行，一般包括快动剖面、慢动剖面和停止剖面等。通过绘制凸轮剖面曲线，根据其运动规律生成凸轮面。
2.2弧面分度计算
弧面分度计算是根据凸轮面的形状和分度规则计算出各个弧面的参数。弧面分度的合理选择能有效地改善凸轮的工作性能。
2.3凸轮面积分布
凸轮面积分布是在凸轮剖面设计和弧面分度计算的基础上，根据设计要求对凸轮面积进行合理的分布。凸轮面积分布的合理性对凸轮的工作效果具有重要影响。
3.UGNASTRAN在凸轮设计中的应用
UGNASTRAN作为一款广泛应用于工程领域的先进有限元分析软件，具备强大的模拟能力和计算效率。在凸轮设计中，UGNASTRAN可以通过建模、网格生成、材料属性设定和加载条件设定等步骤完成凸轮的有限元模型。
4.UGNASTRAN在凸轮模态分析中的应用
凸轮的模态分析是为了研究凸轮的振动特性和固有频率，从而得出其工作状态下的稳定性和可靠性。UGNASTRAN可以通过模态分析功能对凸轮进行分析，得到其模态曲线图和模态频率。
5.实例分析
通过一个凸轮设计和模态分析的实例，展示了使用UGNASTRAN进行弧面分度凸轮的设计和模态分析的全过程。实例分析结果表明，UGNASTRAN在该领域具有较好的适用性和可行性。
6.结论
本文通过对基于UGNASTRAN的弧面分度凸轮的设计与模态分析进行研究，验证了UGNASTRAN在凸轮设计和模态分析中的效果。该研究对凸轮设计和分析的研究具有一定的参考价值和推广意义。
参考文献：
[1]WuJ,WuS,LiZ,etal.Designandmodalanalysisofautomotivecamshaft[J].JournalofVibroengineering,2017,19(2):1178-1190.
[2]ChenY,ZhangJ.AnalysisofEffectiveFactorsonCamReliabilityofEngine[J].2018.
[3]AksenikAA,VlasovAY.Thenatureofmechanicalvibrationsofdiscpartsoftransversevibrationsofwhichtransferfromonetoanother[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2018,999(1):012003.
[4]MeshtreiA,TikhovskiiV,KherbekovE.ModernCADandCAEtipsandtrendsinmachinerydesignandmanufacturing[F]//SolidificationandCrystallization.IntechOpen,2017:1-26.