[发明专利]一种基于风机系统的动力学分析方法

说明书

本发明提供一种基于风机系统的动力学分析方法，包括如下步骤：步骤一、运用SolidWorks软件建立风机系统的三维模型；步骤二、把三维模型导入到ANSYS软件中，并对相应的模型进行模态分析，得到风机系统的固有频率和模态振型；步骤三、对风机系统模型进行谐响应分析，得到多个测点的幅频曲线图，并对所得到的多个测点的幅频曲线图进行分析与研究。通过对风机系统进行动力学研究，可实现在风机系统设计与安装之初，就能预估风机系统的振动特性，为改善风机系统的动力学性能提供了依据。

技术领域

本发明涉及风机振动技术领域，特别涉及一种基于风机系统的动力学分析方法。

背景技术

风机是一种被广泛运用于工业生产当中的通用机械，其在国民经济各领域中都发挥着极其重要的作用。风机是一种十分典型的旋转机械，是钢铁企业的关键设备之一。烧结主抽风机是烧结厂的核心设备之一，承担着为烧结机通风的重要任务，被称为是烧结厂的“肺脏”，其运转是否正常将直接关系到炼铁厂的安全生产与效益的好坏。振动是烧结主抽风机故障的主要表现形式之一。转子系统不平衡是引起风机振动的主要激振源之一。同时，由于风机基础设计不合理、基础松动失稳等因素也会加剧风机的振动情况。风机基础及其隔振系统的设计是否合理、运行是否正常对于降低风机振动起着至关重要的作用。

如何降低风机在工作状态下的振动与噪声，保护操作者的身心健康以及延长设备的使用寿命，同时确保风机能够长时间的在正常工况下连续运转，就成为一个必须解决的现实问题。因此，在风机设备的设计与制造之初就对其机械结构进行动态优化；在厂房建造与设备安装之时就对风机整体进行动力学分析，可优化基础结构参数，以满足风机低噪声、低振动的要求以及结构的静、动力学特性，这使得对风机整体进行动力学分析具有十分重要的现实意义。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种基于风机系统的动力学分析方法，通过对风机系统进行动力学研究，可实现在风机系统设计与安装之初，就能预估风机系统的振动特性，为改善风机系统的动力学性能提供了依据。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于风机系统的动力学分析方法，包括如下步骤：

步骤一、运用SolidWorks软件建立风机系统的三维模型；

步骤二、把三维模型导入到ANSYS软件中，并对相应的模型进行模态分析，得到风机系统的固有频率和模态振型；

步骤三、对风机系统模型进行谐响应分析，得到多个测点的幅频曲线图，并对所得到的多个测点的幅频曲线图进行分析与研究。

进一步地，所述的风机系统包括：风机、轴承、联轴器、电机、基础和弹簧阻尼隔振器。

进一步地，所述的步骤二具体包括：

步骤201、首先，把在SolidWorks软件中建立的风机系统的三维模型保存为.parasolid格式并导入ANSYS软件；

步骤202、在ANSYS分析中统一采用国际单位制，基础台板采用solid95单元，弹簧隔振器采用combination14单元，风机叶轮采用solid45单元，风机转轴采用solid95单元；

步骤203、对风机系统模型进行自由网格划分，在风机基础的四角布置多个钢弹簧隔振器，为了增加支撑刚度提高稳定性，在基础的中部布置多个不含阻尼器的支撑弹簧装置；

步骤204、对风机系统进行模态分析，得出风机系统的固有频率和模态振型。

进一步地，所述的步骤三具体包括：

步骤301、对风机系统模型进行谐响应分析，得到风机系统在不同频率下的响应值和此响应值对应于频率的关系曲线；从这些关系曲线上找到峰值响应，进一步找出峰值频率对应的应力情况；