基于ANSYS Workbench的DVG850工作台系统的模态分析及优化.docx

基于ANSYSWorkbench的DVG850工作台系统的模态分析及优化
模态分析是工程领域中常用的一种分析方法，通过模态分析可以得出结构的固有频率和振动模态。在振动噪声控制、工程结构高频振动、自然灾害等方面都有着重要应用。本文以DVG850工作台系统为例，基于ANSYSWorkbench对其进行了模态分析及优化，旨在提高其结构的稳定性和耐用性。
首先，对DVG850工作台进行了建模和Mesh操作，根据其结构特点，采用了Tetrahedron元素进行离散化。建立了工作台的几何模型和有限元模型，并使用Mesh工具将几何模型上的节点离散化为有限元节点，使其成为适合于求解的有限元模型。
接下来，进行了模态分析。通过ANSYSWorkbench的求解器，利用模态分析对DVG850工作台进行了求解，得到了其固有频率和振型，进而分析了其振动模态。分析结果显示，DVG850工作台在第三个振动模态下，存在严重的振动和共振。这可能会造成工作台不稳定，末端夹具失效等问题，因此需要进行优化。
通过对分析结果的分析和结构特点的研究，我们发现造成工作台振动的原因是机架支撑结构强度不够，所以需要对机架支撑结构进行优化。本文采用了两种优化算法：质量约束法和拓扑优化法。在质量约束法中，我们设置了机架支撑结构的质量下限和最大变形量，并通过优化求解，得到了新的结构设计方案。在拓扑优化法中，我们通过对有限元模型进行操作，在不改变工作台外形和功能的条件下，利用大量计算方法确定最佳结构的最优拓扑形式。
最后，对优化后的设计方案进行了模态分析的重复计算。结果表明，在优化后的结构上，工作台的固有频率显著提高，振动模态改善，能够保证工作台结构的稳定性和使用寿命。
总之，本文以DVG850工作台为例，基于ANSYSWorkbench的有限元分析方法，对其进行了模态分析和优化，并得出了新的设计方案。其中所获得的结果具有较高的工程应用价值，并为工作台设计和优化提供了一定的参考。