机械制造专业_毕业设计_小型龙门加工中心基础件设计与受力分析(ANSYS模态分析)
龙门加工中心相关毕业设计
龙门加工中心相关毕业设计1. 龙门加工中心是一种数控机床，用于对工件进行精密加工的设备。
它具有高精度、高刚性和高稳定性的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
在龙门加工中心相关的毕业设计中，通常会涉及以下几个方面的内容：2. 机床结构设计：龙门加工中心的机床结构是指机床的主要组成部分，包括龙门、横梁、工作台、进给系统等。
在设计中，需要考虑机床的刚性、稳定性和可靠性，以及各个部件之间的协调性。
同时，还需要根据具体加工需求选择合适的机床规格和型号。
3. 数控系统设计：数控系统是龙门加工中心的核心控制部分，用于控制加工过程中各个轴的运动和工具的切削参数。
在设计中，需要选择适合的数控系统，同时编写相应的程序，实现工件的加工路径规划和切削参数控制。
4. 刀具路径规划：刀具路径规划是指确定刀具在加工过程中的运动轨迹，以实现工件的精确加工。
在设计中，需要考虑工件的几何形状和尺寸，以及刀具的尺寸和形状，通过合理的路径规划，使刀具能够高效地完成加工任务，并确保加工质量。
5. 加工参数选择：在龙门加工中心的毕业设计中，还需要考虑合适的加工参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
这些参数的选择需要根据具体工件的材料和形状、刀具的材料和形状，以及加工精度要求等因素进行综合考虑。
6. 加工质量控制：为了确保加工质量，毕业设计中需要考虑加工过程中的质量控制措施。
这包括加工过程中的测量和检测，以及对加工参数的实时调整和优化。
同时，还需要对加工过程进行监控和记录，以便后续的分析和改进。
总之，龙门加工中心相关的毕业设计涉及机床结构设计、数控系统设计、刀具路径规划、加工参数选择和加工质量控制等多个方面的内容。
设计过程需要充分考虑工件的材料和形状、刀具的材料和形状，以及加工精度要求等因素，并通过合理的设计和控制措施，实现工件的精确加工和优质加工。
机械制造专业_毕业设计_小型龙门加工中心基础件设计与受力分析(ANSYS模态分析)
第一章概述1.1课题研究的背景及意义机床是现代制造技术的工作母机，在某种意义上，一个国家机床设计和制造水平的高低，决定着这个国家整个制造业水平的高低。
在信息革命的推动下，现代工业技术发展迅猛。
近年来，各国在信息工业，航空航天工业，军事工业，电子工业，能源工业等领域竞争日益激烈。
随着这些高科技领域日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化的方向发展，对机床的要求也越来越高。
现代机床正向高速、大功率、高精度的方向发展。
随着机床向高速度、大功率和高精度方向的发展，除了要求机床重量轻、成本低、使用方便和具有良好的工艺性能以外，而着重要求机床具有愈来愈高的加工性能。
而机床的加工性能又与其动态特性紧密相关。
事实表明，随着机床的加工精度的不断提高，对机床动态特性的要求也愈来愈高。
多年来，由于受到理论分析和测试实验手段落后的限制，机床结构的设计计算主要沿用传统的结构强度为主的设计方法。
传统设计方法主要是保证刀具和工件间具有一定的相对运动关系和满足机床几何精度要求，采用经验和类比的方法进行，设计的主要依据是静刚度和静强度，对机床的动态性能考虑较少。
在利用传统方法进行机床结构的设计计算时，因为不能准确地把握机床结构与其动态特性之间量的关系，所以结构设计的结果常常是以较大的安全系数加强机床结构。
这样的设计方法容易导致机床结构尺寸和重量的加大;其结果一则不能很好发挥材料的潜力，二来机床结构的动态性能也不会有根本的改进提高。
所以，后来科研工作者对机床的动态特性、切削稳定性进行了大量的研究工作，最初是以实物或模型为基础，进行机床性能试验，从中发现规律，分析影响机床动态性能的主要原因，寻求解决问题的方法，处于弄清机理，说明现象的定性阶段。
从二十世纪六十年代中期以来，由于计算机技术、振动理论和结构动力学理论等的发展，为机床的动态性能研究提供了坚实的理论基础和先进的测试手段，使研究进入一个全新的计算机辅助分析和优化设计的定量研究阶段，系统地建立了机床动态特性的研究理论，达到了一定的实用程度，并在不断地深化和发展。
机械设计制造及自动化毕业论文-龙门铣床机身有限元
毕业设计论文课题名称龙门铣床有限元分析学院机械学院专业班级学号姓名指导教师定稿日期：年月日本科毕业设计（论文）任务书机械工程学院系机械设计制造及自动化专业 11级机设本一班学生： 1111日期：自 2014 年 9 月 16 日至 2014 年 11 月 22 日指导教师：慕陈喆助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：机械制造教研室教研室主任：蔡厚道引言龙门铣床简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。
龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。
数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。
龙门铣床的外形与龙门刨床相似，区别在于它的横梁和立柱上装的不是刨刀刀架而是带有主轴箱的铣刀架，并且龙门铣床的纵向工作台的往复运动不是主运动，而是进给运动，而铣刀的旋转运动是主运动。
龙门铣床是用途广泛的重型机床，主要用于钢铁、能源、化工、桥梁、铁路、汽车、军工、模具及机床行业的大型金属零件的各种平面铣削：如水平面、垂直面、斜面及各种平面组成的导轨面。
如对机床进行变型设计，还可以设计成带镗削功能的龙门镗铣床，在横梁上配上磨头还可以进行零件的磨削加工。
本机床具有如下特点：①、独特的横梁升降系统设有必要的安全连锁装置，以保证机床的运行安全，稳定性以及重复定位精度。
②、立铣头在横梁上的移动、侧铣头在立柱上上下移动均采用变频无级调速，有利于选取合理的切削参数，使用较方便。
③、工作台工作进给由伺服电机控制，调速范围更宽可以满足所有的铣削要求，并且按钮站上还设有手动脉冲发生器可以精度对刀实现微米级的铣削精度。
AbstractLongmen milling machine referred to Longmen milling, milling machine with portal frame and the horizontal length of the bed. Longmen milling machine can simultaneously process the surface with multiple cutters, the machining precision and the production efficiency is higher, suitable for processing large workpiece in batch and mass production of the plane and inclined plane. Longmen CNC milling machine processing can also be space curved surface and some special parts.Longmen milling machine appearance with Longmen planer is similar, the difference lies in the cutter frame which is arranged on the cross beam and the column planer tool but not with the main spindle box, and the reciprocating motion of a longitudinal worktable Longmen milling machine is not the main motion, but the feed movement, but the rotary motion is the main movement of milling cutter.Longmen heavy duty machine tool milling machine is widely used,mainly used for various planar milling large metal parts of iron and steel, energy, chemical, bridge, railway, automobile, military industry, mold and machine tool industry: such as rail horizontal plane, inclined plane, and a variety of composition of the surface. As for the variant design of machine tool, Longmen boring and milling machine can also be designed with boring function, grinding on the beam with the grinding head can also be used for parts.This machine has the following characteristics:First, the unique lifting beams system is provided with a safety interlocking device necessary, to ensure the safe operation of the machine, the stability and repeatability of positioning accuracy.II, vertical milling head on the beam, side milling head moving up and down on the column mobile adopts frequency conversion stepless speed regulation, is conducive to the cutting parameter selection is reasonable, the use is more convenient.Third, worktable feed is controlled by a servo motor, a wide speed range and can meet the requirements of all the milling, and button station is also provided with a manual pulse generator can realize precision cutter milling micron.目录一，龙门铣床的介绍和课题背景二，龙门铣床的与应用三，本课题研究内容介绍3.1龙门铣床结构简介3.2机身重量的影响因素四，机身机构优化4.1有限元介绍4.2龙门铣床模型建立4.3有限元分析4.3.1模型导入4.3.2模型特性定义4.3.3网格划分4.3.4工况条件4.3.5解析4.4结构优化4.4.1模型重量优化4.4.2优化后的解析4.5结果比对五，总结六，参考文献一，龙门铣床的介绍和课题背景龙门铣床简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。
基于ANSYS的某机床主轴基座的模态分析
基于ANSYS的某机床主轴基座的模态分析作者：占晓煌吴石占晓明来源：《科技视界》 2014年第9期占晓煌1 吴石1 占晓明2（1.南昌航空大学科技学院，江西南昌 330034；2.上海日进机床有限公司，中国上海201601）【摘要】用模态分析可以确定一个结构的固有频率和振型，固有频率和振型是承受动载荷结构设计的重要参数。
故以该主轴基座为研究对象，利用三维软件SolidWorks建立了其三维模型，并使用有限元分析软件ANSYS对基座进行模态分析。
分析得到基座的前十阶固有频率远大于基座的振动源频率，主轴基座在工作过程中不会发生共振。
【关键词】基座；ANSYS；模态分析；固有频率【Abstract】Modal analysis is used to determine the natural frequency and vibration mode of a structure, which are significant parameters in under dynamic load structure design. With the spindle base as the research object, SolidWorks is used to build a 3D modal and the ANSYS is adopted to make a modal analysis on foundation support. The result of this research shows that the first ten natural frequencies are much greater than the b the vibration source frequency and the Spindle base will not produce resonance when it works.【Key words】ANSYS; Modal analysis; Natural frequency0 引言在进行结构设计时，仅靠单纯的静态设计和经验设计已不能完全满足目前工程的要求，必须考虑各种动态因素，并对结构进行详细的动力分析，以达到抗振、安全、可靠的目的。
ANSYS-模态分析 介绍
模态分析总论
• 运动学基本方程: }+ [C]{u }+ [K ]{u} = {F(t )} [M ]{ u • 假定自由振动并忽略阻尼:
}+ [K ]{u} = {0} [M ]{ u
2
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 假定谐波形式响应 (u = U sin( ωt ) )
其它分析选项
• 集中质量矩阵：
– –
Training Manual
DYNAMICS 11.0
主要用于细长梁或薄壳，或者波传播问题； 对 PowerDynamics 法，自动选择集中质量矩阵。 用于计算具有预应力结构的模态（以后讨论）。 阻尼仅在选用阻尼模态提取法时使用； 可以使用阻尼比α阻尼和β阻尼； 对BEAM4 和 PIPE16 单元，允许使用陀螺阻尼。
Training Manual
第二章 模态分析
模态分析总论
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 模态分析用来确定结构的振动特性的一种技术:
– 固有频率 – 振型 – 模态参与因子（结构振型在给定方向的参与程度)
• 是其他动力学分析的起点和基础.
模态分析总论
• 模态分析工程应用
DYNAMICS 11.0
子空间法
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 子空间法 ：比较适合于提取类似中型到大型 模型的较少的振型 （<40）
– 需要相对较少的内存； – 实体单元和壳单元应当具有较好的单元形状，要对 任何关于单元形状的警告信息予以注意； – 在具有刚体振型时可能会出现收敛问题； – 建议在具有约束方程时不要用此方法。
基于ANSYS的龙门吊起重机模态分析
基于ANSYS的龙门吊起重机模态分析赵连磊;兰凯鹏【摘要】针对龙门吊复杂的工作条件对起重机的苛刻要求,以龙门吊起重机为研究对象,采用ANSYS软件建立了与龙门起重机近似的三维模型,并根据模态分析理论对龙门起重机进行动态性能的分析,重点针对龙门起重机用Subspace法计算模态、固有频率,获得了该起重机的前五阶模态参数.理论值与试验值比较表明,起重机能够在一定程度上避免共振现象,模型建立准确,为起重机的动态设计提供了理论依据.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2019(057)001【总页数】4页(P91-94)【关键词】龙门起重机;动态性能;模态分析【作者】赵连磊;兰凯鹏【作者单位】200093 上海市上海理工大学机械工程学院;200093 上海市上海理工大学机械工程学院【正文语种】中文【中图分类】TH213.50 引言随着海洋集装箱运输长足发展，航运商纷纷采用了更大的集装箱船，致使起重机作业效率的要求提高。
起重机的大车、小车和吊具这三大机构的运行速度较高，起重机工作时的动载荷很大，对起重机的动态特性有很大的影响。
当这种影响比较严重时，将使得集装箱起重机晃动剧烈，造成起重机的大车、小车和吊具这三大机构的运行不稳定而发生故障。
其主要表现在，当所受激振力的频率与龙门起重机结构的某一固有频率接近时，就有可能引起结构共振，从而产生很高的动应力，造成结构的强度破坏或产生不允许的大变形，破坏龙门起重机的性能[1]。
所以，为了在保证安全的前提下充分发挥集装箱起重机的潜能，必须对其进行动态特性分析，为自动化堆场的高效运作提供最重要的基础保证[2]。
1 模态分析理论模态分析一般用于确定结构的振动特性、固有频率和振型（模态），它也是谐响应分析、瞬态动力学分析及谱分析等其他动力学分析的起点。
ANSYS提供了7种模态提取方法：子空间法（subspace）、分块法（block lanczos）、缩减法（reduced/householder）、动态功率法（power dynamics）、非对称法（unsymetric）、阻尼法（damp）、QR阻尼法（QR damp）。
机械毕业设计(论文)基于ansys的连杆机构的有限元分析【全套设计】
湘潭大学兴湘学院毕业设计论文题目：连杆机构的有限元分析全套设计，加153893706专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010963028 姓名：指导教师：完成日期： 2014 年 5 月 25 日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：连杆机构的有限元分析学号： 2010963028姓名：专业：机械设计制造及其自动化指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求1、总结连杆机构设计方法研究和连杆机构研究的发展状况和发展趋势，在总结前人研究成果的基础上，结合当前的技术发展趋势，采用有限元方法来进行开展研究。
2、阐述学习理论基础，即瞬态动力学分析,简要论述瞬态参数,识别原理。
3、简要论述有限元方法和动力学分析的基本求解过程，建立连杆机构中的曲柄滑块机构的有限元模型，合理的确定曲柄长度及转速、连杆长度和转速，偏距，选定和创建单元类型，指点单元属性，创建铰链单元，采用瞬态动力学分析瞬态分析类型对其进行瞬态分析，与图解法进行比较，验证有限元瞬态求解功能。
4、联系工程实际，对受力连杆进行结构静力学学习。
二、重点研究的问题1、 ANSYS的线性静力分析2 、构建几何模型3、在三维铰链单元COMBIN7的创建4、单元类型选择和网络划分5、 ANSYS瞬态动力学分析和静力学分析三、进度安排四、应收集的资料及主要参考文献[1]高耀东，刘学杰.ANSYS机械工程应用精华50例（第三版）.- 北京：电子工业出版社，2011.[2]孙波.毕业设计宝典.-西安：西安电子科技大学出版社，2008.[3]温正，张文电.ANSYS14.0有限元分析权威指南.-北京：机械工业出版社，2013.[4]欧阳周，汪振华，刘道德.毕业论文和毕业设计说明书写作指南.-长沙：中南工业大学出版社，1996.[5]华大年，华志宏.连杆机构设计与应用创新.-北京：机械工业出版社，2008.[6]胡仁喜，康士廷.机械与结构有限元分析从入门到精通.-北京：机械工业出版社，2012.[7]李红云，赵社戌，孙雁.ANSYS10.0基础及工程应用.北京：机械工业出版社，2008.[8]唐家玮，马喜川.平面连杆机构运动综合.-哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.[9]潘存云，唐进元.机械原理.-长沙：中南大学出版社，2011.[10]李皓月，周田朋，刘相新.ANSYS工程计算应用教程.-北京:中国铁道出版社，2003湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号2010963028 姓名谭磁安专机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：连杆机构的有限元分析湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号2010963028 姓名谭磁安专业机械设计制造及其自动化毕业论文77 页图表30 张目录摘要............................................................................................ 错误！未定义书签。
基于ANSYS龙门起重机结构系统的模态分析
求 出其 全 部 的 固有 频 率 和 振 型 向量 是 非 常 困难
根据 龙 门起 重机 的结 构特 点 ，弹 性体 振动 的
基 本 方程 为 ：
的。 由振动 理 论可 知 ，在 结构 的振 动过 程 中起 主 要 作用 的是较 低 阶模态 ，高阶模 态 对 响应 的贡献 很 小 ，并且 衰减 很 快 ，故 只 考虑 低 阶模 态 。因 Ｊ 率 分析 。这 既 能得 出对 龙 门起 重机 影 响较 大 的固 有 频率 值 ，又 能加快 求解 速度 。 Ａ ＹＳ 模 态 分 析 中 唯一 有 效 的“ 荷 ” 零 ＮＳ 载 是 位 移 约束 ，其 它载 荷将 被 忽 略 。因此 ，具 体处 理 方 法 是将 小车 和起 升载 荷 的质 量 作为质 量 单元 施
计算结构的固有频率和 固有振型，它是分析结构
动力 响 应和 其它 动 力 学特 性 问题 的基 础 ，对 于无 阻尼 的 自由振 动 ，其 动力 学 方程 为 ：
加到主梁跨中位置， 然后做无阻尼 自由振动分析 ，
［ ｛ ｆ ＋ Ｋ］ ｆ） ０ Ｍ】 （ ） 【 ｛ ） ＝出结构 的 ｎ
１ 模 态 分 析 理 论
模态 分 析 ，也 叫特 征值 的提取 ，用 以求解 多 自由度 系统 自由振 动 的 固有频 率和 相 应振 型 。模 态 分 析用 于确 定 设计 中的 结构 或机 器 部件 的振 动 特性（ 固有频 率 和 振 型） 。它 是 承受 动 态 载荷 结 构 设计 中 的重 要参 数 ，同时 也可 以作 为 其它 更详 细 的动 力 学分析 的起 点 。 １１模 态分 析 基本 方程 的建 立 【 ． ２ ］
龙 门起 重机 结 构振 动特 性 的优 劣 对整 个龙 门 起 重 机 的性 能有 重 要 的影 响 。振动 不 但可 能造 成 龙 门起 重机 结构 的疲 劳破 坏 ，还会 产 生共 振和 噪 声 。 当所受 激振 力 的频 率 与龙 门起 重 机 结构 的某
机床主轴设计及ansys分析毕业论文(可编辑)
机床主轴设计及ansys分析毕业论文机床主轴设计及ansys分析毕业论文目录第一章绪论 11.1 选题背景11.2 本课题的目的和意义 11.3 国内外研究状况 11.4 课题的研究方法 41.5 研究内容51.6 设计前提6第二章对主轴组件的要求72.1 基本要求72.2 特殊要求7第三章主轴轴承的选择103.1 轴承的选型103.2 轴承精度123.3 轴承间隙调整和欲紧 123.4 本设计的轴承型号以及布局12 第四章传动系统的设计144.1 电动机的选择144.2 传动系统的设计15第五章主轴主要参数的计算及校核205.1 主轴的结构设计205.2 主轴的主要参数的计算20D1 205.3 主轴材料及热处理245.4 主轴设计方案255.5 轴的刚度计算26第六章主轴箱体 29第七章 Solid Works三维实体设计装配30 第八章主轴部件的ANSYS应力分析348.1 主轴静力分析概述348.2 主轴ANSYS分析的一般过程348.3 主轴的受力分析358.4 主轴ANSYS分析的具体过程37第九章展望与结论45致谢语46参考文献47附录1 三维装配图48附录2 X-Y截面剖切图49数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析[摘要] 本文首先介绍了数控机床和工程图及CAD的发展,分析了国内外机床动静态特性研究现状,之后以数控车床的主轴及其零部件的设计为主要内容,先讲述了数控机床的主轴部件的设计要求,合理选择轴承型号,设计出主轴的前轴颈直径D1,主轴内径d,前端的悬伸量a和主轴支承跨距L等,从而设计出主轴,之后选择具体的轴承,设计出轴承端盖和主轴箱体,提出了主轴的材料、热处理和技术要求等。
将所设计的数控车床的主轴及其零部件在SolidWorks中对设计的主轴及其零部件进行三维建模,画出零件图以及装配图。
最后将所画的车床主轴导入ANSYS进行网格化分,计算出主轴所受到的力,之后施加约束和载荷,最后得出对主轴进行静应力分析结果,得到主轴的应力分布,进而分析主轴的受力状况,验证设计的合理性同时对实践进行指导。
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解模态分析是ANSYS中的一项重要功能，它用于分析结构的模态特性，如固有频率、模态形态、振型等。
下面将详细介绍ANSYS中模态分析的步骤与实例。
1.准备工作：在进行模态分析前，首先需要完成模型的几何建模、模型的网格划分、边界条件的设定和材料属性的定义等准备工作。
2.设置分析类型：在ANSYS中，可以使用分析类型工具条或命令行指令设置分析类型。
对于模态分析，可以选择"Modal"。
选中“Modal”选项后，会弹出新窗口，用于设置分析的参数。
可以设置计算的模态数目、输出结果的范围、频率的单位等。
3.定义约束条件：在模态分析中，需要定义结构的约束条件，以模拟实际情况。
常见的约束条件有固定支撑、自由边界、对称几何等。
可以使用ANSYS中的约束条件工具条或命令行指令进行定义。
4.定义激励条件：在模态分析中，可以定义激励条件，以模拟结构在特定频率下的振动情况。
常见的激励条件有振动源、压力载荷、重力载荷等。
可以使用ANSYS中的激励条件工具条或命令行指令进行定义。
5.执行分析：完成上述设置后，点击分析工具条中的“运行”按钮，开始执行模态分析。
ANSYS会根据所设定的参数进行计算，并输出相应的结果。
6.结果展示与分析：模态分析完成后，可以查看分析结果并进行进一步的分析。
ANSYS会输出各模态下的固有频率、模态振型、模态质量、模态参与度等信息。
接下来，我们以一个简单的悬臂梁的模态分析为例进行详解。
1.准备工作：在ANSYS中绘制悬臂梁的几何模型，并进行网格划分。
设定材料属性、加载条件和边界条件。
2.设置分析类型：在ANSYS主界面上选择“Workbench”，然后点击“Ana lysis Systems”工具条中的“Modal”选项。
3.定义约束条件：设置悬臂端点的约束条件为固定支撑。
可以使用ANSYS中的“Fixed Support”工具进行设置。
4.定义激励条件：在此示例中，我们只进行自由振动分析，不设置激励条件。
ANSYS模态分析教程及实例讲解
结构动态特性的改善方法
增加结构阻尼
通过增加结构阻尼，可以有效地吸收和消耗振动能量，减小结构 的振动幅值和响应时间。
优化结构布局
通过合理地布置结构的质量、刚度和阻尼分布，可以改善结构的动 态特性，提高结构的稳定性和安全性。
加强关键部位
对于关键部位，应加强其刚度和稳定性，以减小其对整体结构的振 动影响。
ansys模态分析教程及实例讲解
目 录
• 引言 • ANSYS模态分析基础 • ANSYS模态分析实例 • 模态分析结果解读 • 模态分析的优化设计 • 总结与展望
01 引言
ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
01
了解模态分析在工程领域的应用 价值，如预测结构的振动特性、 优化设计等。
02
掌握ANSYS软件进行模态分析的 基本原理和方法。
挑战
未来模态分析面临的挑战主要包括处理大规模复杂结构 、模拟真实环境下的动力学行为以及提高分析的实时性 。随着结构尺寸和复杂性的增加，如何高效地处理大规 模有限元模型和计算海量数据成为亟待解决的问题。同 时，为了更准确地模拟实际工况下的结构动力学行为， 需要发展更加逼真的边界条件和载荷条件设置方法。此 外，提高模态分析的实时性对于一些实时监测和反馈控 制的应用场景也具有重要的意义。
模态分析基于振动理论，将复杂结构系统分解为若干个独立的模态，每个模态具有 特定的固有频率和振型。
模态分析可以帮助工程师了解结构的动态行为，预测结构的振动响应，优化结构设 计。
模态分析的步骤
建立模型
施加约束
求解
结果分析
根据实际结构建立有限 元模型，包括几何形状、 材料属性、连接方式等。
根据实际工况，对模型 施加约束条件，如固定
基于ANSYS的平面端铣模态及切削响应分析
基于ANSYS的平面端铣模态及切削响应分析近年来，随着计算机仿真技术的不断发展，有限元分析（FEA）成为了工程设计与研发过程中不可或缺的一部分。
在机械制造行业中，使用有限元分析软件进行模态分析和切削响应分析已经成为了常见的工程实践。
本文将介绍基于ANSYS的平面端铣模态及切削响应分析的方法和步骤。
一、模态分析模态分析是一种通过有限元方法计算结构的固有频率和振动模态的技术。
在机械加工中，模态分析可以用来确定工件在不同振动模态下的固有频率和振动模式，以及结构的自由振动特性。
通过模态分析，可以找出结构中存在的固有频率和振动模态，并确定其在工作状态下的振幅和相位，为工艺参数的优化和机床的稳定性提供依据。
在进行平面端铣的模态分析时，首先需要建立工件的有限元模型。
以工件的实际尺寸和材料性质为基础，采用ANSYS中的网格划分功能对工件进行网格划分，并将其离散化为有限元单元。
在网格划分过程中，需要保证单元的形状和尺寸合理，以保证分析的准确性和计算效率。
然后，在定义材料性质和边界条件后，对工件进行静态和动态的有限元分析，得出工件的模态频率和振动模态。
在ANSYS中进行模态分析时，通常采用的是模态超级结构法。
该方法使用有限元模型进行模态提取，通过对有限元模型进行奇异值分解（SVD）和模态提取，得到工件的固有频率和振动模态。
在得到模态频率和振动模态后，就可以对工件进行模态响应分析，进一步了解工件在不同振动模态下的振幅和相位，为加工工艺和机床选型提供重要依据。
二、切削响应分析切削响应分析是一种通过有限元方法模拟切削加工过程中工件、刀具和机床的动态响应的技术。
在切削加工中，由于刀具与工件之间的摩擦和冲击，工件会产生振动和变形，刀具和机床也会受到相应的力反作用。
通过切削响应分析，可以了解工件在切削过程中的振动和变形情况，为加工参数的优化和刀具的选择提供依据。
基于ANSYS的平面端铣模态及切削响应分析是一种强大的工程分析工具，可以用来了解工件在不同振动模态下的振幅和相位，以及切削过程中的动态响应。
机械设计专业论文—基于ansys的齿轮静力学分析及模态分析
3.2.1 选择材料及网格单元划分 . ...................................................- 8 -
3.2.2 约束条件和施加载荷 ........................................................- 8 -
1.2 齿轮弯曲应力研究现状 .........................................................- 1 -
1.3 齿面接触应力研究现状 .........................................................- 2 -
3.1.2 齿形系数的计算方法 .......................................................- 7 -
3.2 齿轮弯曲应力的有限元分析 .....................................................- 8 -
本科生毕业论文（设计）
题 目：基于 ANSYS的齿轮模态分析
I
目录
第一章 绪论 .......................................................................- 1 -
1.1 课题的研究背景和意义 ..........................................................- 1 -
第四章 齿轮接触应力有限元分析 .................................................- 13 -
4.1 经典接触力学方法 .............................................................- 13 -
ANSYS模态分析教程及实例讲解(共74张PPT)
准备工作
哪种分析类型？
静力与动力分析的区别 静力分析假定只有刚度力是重要的。 动力分析考虑所有三种类型的力。
例如：考虑跳水板的分析 ➢如果潜水者静止地站在跳水板上，做 一个静力分析已经足够了。
➢ 但是如果潜水者在跳水板上下跳动，必须 进行动力分析
准备工作
为了改变结构的固有频率在危险范围外，可通过改变产品 的几何结构、材料、避震特性或在适当的地方添加质量单 元。
➢ 对于结构的固有频率，如果结构变刚，则频率高，如果变柔， 则频率低。
➢ 另外，振动部件的重量重，则频率变低，重量轻，频率变高。
➢ 结构要变刚，即提高结构的刚性，可以加厚构件，可以加 入补强材。
模态提取 是用来描述特征值和特征向量计
算的术语。
模态分析的用途
有预应力的结构进行模态分析。例如旋转的涡轮叶片 。
循环对称结构模态分析。允许对循环对称结构的一部 分进行建模，而分析产生整个结构的振型。
ANSYS的模态分析都是线性分析。 ANSYS中的模态提取方法：
➢ Block Lanzos（默认）、子空间、PowerDynamics、缩减法 、非对称法、阻尼法和QR 阻尼法。后两种允许结构中包含阻 尼。
➢ 钟摆越长周期越长，钟摆越短周期越短。
频率分析的相关知识
固有频率（以钟摆为例） ➢ 钟摆的振动所经过的时间越来越小，最后停了下来。
➢ 这是因为空气的阻碍、磨擦的阻碍等的阻力妨碍了钟摆的摆动（振 动）。
➢ 因为这样的阻力作用使振动衰减的力而起作用，被称为衰减力。
➢ 钟摆在没有外部而来的强迫它摆动的力（重力除外）作用下的振动称 为自由振动。
应力
应变
内容简介
(完整版)ANSYS模态分析实例和详细过程
均匀直杆的子空间法模态分析1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。
前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。
2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。
(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。
(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。
指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。
指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。
机械制造专业-毕业设计-小型龙门加工中心主轴系统模块化设计(ANSYS模态分析PROE建模)
第一章概述随着全球化经济竞争的愈演愈烈，产品小批量、客户化、快速交货要求的不断加强，迫切要求企业具有快速响应市场能力。
企业对市场响应速度的快慢、产品开发一次成功率的高低,不仅决定了企业在市场上所占份额的大小，而且决定了企业能否立足市场的命运.如何在短期内设计出符合客户的个性化要求、质量可靠、性能优良、成本低廉的优质产品,是企业在市场竞争中占据有利地位的关键。
目前，国内大部分制造业企业的设计、制造手段比较落后，与发达国家的差距较大。
随着市场竞争日益激烈，如何使企业的产品快速响应市场，在较短时间内以较高性能价格比的产品占领市场，是企业得以生存和发展的关键。
模块化、并行设计等快速设计技术的发展和应用，大大缩短了机床新产品开发的周期;有限元分析、仿真技术、虚拟样机技术等新技术不断地运用到新产品的开发过程中,极大地提高了新产品的性能，并降低了开发的费用。
结构的动态特性分析理论经过科学工作者多年努力，发展到一定程度，随着有限元方法的应用，为数控机床结构设计理论建模提供了必要的数据和结构修改依据，使基于理论模型的新产品性能预测和优化设计变得可能.1.1 模块化设计研究现状模块化设计是在对一定范围内的产品或系统进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能独立、结构独立的基本单元—模块，并使模块系列化、标准化，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品或系统,以满足不同的需求的设计方法.模块化设计方法已经在机械、电工电子、船舶、建筑、电力、武器装备等行业中得到广泛应用,并取得了显著的效益。
因此,模块化设计理论研究也得到学术界和工业界的广泛关注。
1.1.1 模块化设计与制造的意义模块化设计是快速响应设计的核心，它用功能模块组成产品，模块的可互换性和可组合性是实现产品快速设计的基础.根据模块化思想,产品将由传统产品一部件一零件的构成模式转变为以模块和模块单元组成产品的模式。
模块化制造是用模块化的概念构造整个生产系统圈，即以模块化装备构造模块化生产系统（MPS)，以产品模块组织生产和管理，形成企业的经营模式。
基于ANSYS的机床模态分析
本栏目责任编辑：贾薇薇计算机工程应用技术基于ＡＮＳＹＳ的机床模态分析袁安富，郑祺（南京信息工程大学，南京２１００４４）摘要：振动现象是机床设计中所面临的问题之一，它能造成加工误差，影响零件的加工精度。
模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性。
本文建立了某型立铣床床身的三维有限元模型，并利用大型有限元分析软件ＡＮＳＹＳ进行了模态分析，得出了床身前十阶固有频率和振型。
关键词：ＡＮＳＹＳ；模态分析；固有频率；振型中图分类号：ＴＰ２７１文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２００８）０１－１０１７７－０４ＭｏｄａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＭｉｌｌｅｒＢｏｄｙＢａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳＹＵＡＮＡｎ－ｆｕ，ＺＨＥＮＧＱｉ（ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｍａｃｈｉｎｅｄｅｓｉｇｎ，ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｓｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｒｒｏｒｓ，ａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐａｒｔ，ａｎｄｍｏｄｅｌａｎａｌｙｓｉｓｃａｎｃａｌｃｕｌａｔｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｙｐｅｏｆａｐａｒｔ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅ３Ｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆａｌａｔｈｅ－ｂｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｔｉｎＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｔｅｎｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅｌａｔｈｅ－ｂｅｄａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｎｄｗｅａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｓｕｌｔ．Ｉｔｉｓｖｅｒｙｅｓｓｅｎｔｉａｌｔｏｕｓｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＮＳＹＳ；ｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓ；ｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ１引言目前国际领域中非常重视机械产品的虚拟动力学研究。
ANSYS模态分析实例和详细过程
ANSYS模态分析实例和详细过程ANSYS是一款被广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以进行多种不同类型的分析，包括模态分析。
模态分析是通过对结构进行振动分析，计算得到结构的固有频率、振型和阻尼比等参数，对结构的动力响应进行预测和分析。
本文将介绍ANSYS模态分析的实例和详细过程。
一、模态分析实例假设我们有一个简单的悬臂梁结构，长度为L，横截面面积为A，杨氏模量为E，密度为ρ。
我们想要计算该梁结构的固有频率、振型和阻尼比等参数，以评估其动力特性。
二、模态分析过程1.准备工作在进行模态分析之前，我们需要先准备好结构的有限元模型。
假设我们已经完成了悬臂梁结构的几何建模和网格划分，并且已经定义好了材料属性和约束条件。
2.设置分析类型和求解器打开ANSYS软件，并选择“Structural”工作台。
在“Analysis Settings”对话框中，选择“Modal”作为分析类型。
然后，在“Analysis Type”对话框中选择“Modes”作为解决方案类型。
3.定义求解控制参数在“Analysis Settings”对话框中，点击“Solution”选项卡。
在该选项卡中，我们可以定义求解控制参数，例如计算模态频率的数量、频率范围和频率间隔等。
4.添加约束条件在模态分析中，我们需要定义结构的边界条件。
假设我们对悬臂梁的一端施加固定边界条件，使其不能在该位置发生位移。
我们可以在“Model”工作区中选择相应的表面，然后右键点击并选择“Fixed”。
5.添加载荷在模态分析中，我们通常可以不添加外部载荷。
因为模态分析着重于结构的固有特性，而不是外部激励。
6.定义材料属性在模态分析中，我们需要定义材料的弹性性质。
假设我们已经在材料库中定义了结构所使用的材料，并在“Model”工作区中选择了适当的材料。
7.运行分析完成以上设置后，我们可以点击“Run”按钮开始运行分析。
ANSYS将计算结构的固有频率、振型和阻尼比等参数。
数控龙门铣床整体静力学分析及模态分析
数控龙门铣床整体静力学分析及模态分析冯建国【摘要】利用有限元软件ANSYS建立某型数控龙门铣床的三维有限元模型,结合工程实际情况,以龙门铣床的极限工况为条件,进行静力学分析,得出龙门铣床的应力和位移分布云图;在其三维实体模型的基础上建立了该龙门铣床模态分析的有限元模型,通过对模型的求解得出前五阶固有振动频率和振型.所得结论为龙门铣床的结构设计和改型提供了重要的理论依据.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P156-159)【关键词】ANSYS;静力学;有限元;模态分析【作者】冯建国【作者单位】桂林机床股份有限公司,广西桂林541001【正文语种】中文【中图分类】TG6590 引言数控龙门铣床加工中心是机械加工制造的重要设备。
目前国内在对机床结构的研究比较活跃，主要是从动、静态上对其进行分析和研究。
例如：东南大学和无锡机床股份有限公司对内圆圆磨床M2120A床身结构进行有限元分析[1]，得到床身前几阶的固有频率和振型，分析床身的内部筋板布置对结构动态特性的影响，确定了床身的合理结构。
王巍巍，翁泽宇[2]等人，在《大型高效数控铣床有限元模态分析》一文中利用ANSYS对大型高效数控铣床进行了模态分析，求解得到了前九阶固有频率和振型，并在此基础上指出了该机床存在的不足和提出改进方案。
张耀满，王旭东等[3]人，在《高速机床有限元分析及其动态性能试验》一文中采用有限元分析方法，对机床原有结构进行动力学分析和对机床原有结构进行适当改进，提高机床的动力学性能，并通过试验验证了分析结果的正确性。
当前对机床结构的研究绝大部分是对机床的某些单个结构件进行独立的动静态分析和研究，缺乏对机床整体动静态的分析。
在对单个结构件的分析过程中，很难直接获得其准确的边界条件，从而导致分析结果存在很大的误差。
而机床整机的边界条件很容易得到，因此其分析结果能更精确地获得其机械结构特性，特别是整机特性，这不仅可以节省设计周期和开发费用，而且可以使设计者在产品开发和改进过程中做到心中有数，避免了产品开发过程中的盲目性，可以摆脱传统设计经验的束缚，大胆进行创新设计。
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第一章概述1.1课题研究的背景及意义机床是现代制造技术的工作母机，在某种意义上，一个国家机床设计和制造水平的高低，决定着这个国家整个制造业水平的高低。
在信息革命的推动下，现代工业技术发展迅猛。
近年来，各国在信息工业，航空航天工业，军事工业，电子工业，能源工业等领域竞争日益激烈。
随着这些高科技领域日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化的方向发展，对机床的要求也越来越高。
现代机床正向高速、大功率、高精度的方向发展。
随着机床向高速度、大功率和高精度方向的发展，除了要求机床重量轻、成本低、使用方便和具有良好的工艺性能以外，而着重要求机床具有愈来愈高的加工性能。
而机床的加工性能又与其动态特性紧密相关。
事实表明，随着机床的加工精度的不断提高，对机床动态特性的要求也愈来愈高。
多年来，由于受到理论分析和测试实验手段落后的限制，机床结构的设计计算主要沿用传统的结构强度为主的设计方法。
传统设计方法主要是保证刀具和工件间具有一定的相对运动关系和满足机床几何精度要求，采用经验和类比的方法进行，设计的主要依据是静刚度和静强度，对机床的动态性能考虑较少。
在利用传统方法进行机床结构的设计计算时，因为不能准确地把握机床结构与其动态特性之间量的关系，所以结构设计的结果常常是以较大的安全系数加强机床结构。
这样的设计方法容易导致机床结构尺寸和重量的加大;其结果一则不能很好发挥材料的潜力，二来机床结构的动态性能也不会有根本的改进提高。
所以，后来科研工作者对机床的动态特性、切削稳定性进行了大量的研究工作，最初是以实物或模型为基础，进行机床性能试验，从中发现规律，分析影响机床动态性能的主要原因，寻求解决问题的方法，处于弄清机理，说明现象的定性阶段。
从二十世纪六十年代中期以来，由于计算机技术、振动理论和结构动力学理论等的发展，为机床的动态性能研究提供了坚实的理论基础和先进的测试手段，使研究进入一个全新的计算机辅助分析和优化设计的定量研究阶段，系统地建立了机床动态特性的研究理论，达到了一定的实用程度，并在不断地深化和发展。
1.2我国基础件现状基础件是机床的重要组成部分。
我的国对机械基础件在机械工业中的重要地位认识较晚，长期投入乏力，致使整个行业基础差、底子薄、实力弱。
随着我国主机水平的提高，机械基础件落后于主机的瓶颈现象日益显现。
近年来，虽然在技术引进、技术改造、科研开发等方面，国家给予了一定的支持，但与当前市场需求及国外水平相比，仍有不少差距。
具体表现在以下几个方面：一、产品品种少，水平低，质量不稳定，早期故障率高，可靠性差。
我国机械基础件产品品种、规格少，特别是高档产品差距较大，不能满足主机日益发展的需求。
目前，各类主机基础件的性能指标大体相当于国外20世纪80年代水平。
质量不稳定，早期故障率高，可靠性差，是基础件的致命弱点。
因此，不少主机厂为提高其主机的市场竞争力，往往选择进口基础件配套。
因而，国产基础件，特别是技术含量较低的产品，国市场占有率在明显下降。
虽然基础件产品出口有明显优势，但主要是劳动密集型产品，数量大，价值低，技术附加值不高。
二、重复建设严重，专业化程度低，形不成规模，经济效益差。
机械基础件与主机相比，企业建立的初始资金和技术所需投入相对较少，因此在国家几次经济大发展时期，都增加了一批基础件生产企业。
行业中已呈现大量的低水平重复建设，点多、批量小，形不成经济规模。
基础件企业虽然逐渐独立于主机厂，但大多数企业本身就是“大而全”、“小而全”，专业化程度低，装备水平不高，质量不稳定，经济效益低下。
例如，轴承行业哈轴、瓦轴、洛轴三家大型骨干企业年产轴承的总和还不到国外一家著名公司的50％，现在全国轴承厂已发展到1500多家。
近两年来，我国已建成90多个液压件厂，年产液压件338．24万件，平均每个厂生产3．72万件，年产30万件以上的厂家只有2～3家，其主要产品为农机用中小型模数的齿轮泵。
而德国力士乐公司年产各种液压件产品130万件，日本油研（株）年产60万件以上。
粉末冶金制品行业，日本住友电工（株）年产粉末冶金零件2．4万t，年销售额2亿美元，人均销售额约255万元，而我国的粉末冶金制品厂人均销售额仅为7．6万元左右。
工业发达国家模具企业人均产值约15万～20万美元，我国只有4万～5万元人民币。
近年来，随着多种所有制共同发展政策的落实，基础件行业正经历着由分散到逐渐集中的集约化发展过程。
三、科研开发力量薄弱，资金投入不足，技术进步缓慢。
改革开放以来，基础件各行业在20世纪70年代末、80年代初较早地引进了一批国外先进技术，但对消化吸收缺乏足够的软、硬件投入。
据国外经验，引进技术与消化吸收所需资金的比例约为1∶7，而我国对此认识较晚，故使消化吸收较慢。
市场竞争实际上是技术实力的较量。
国外对此极为重视，纷纷加大投入，占领技术的制高点。
各大著名跨国公司用于科技开发的资金均占其销售额的4％～5％，重点领域达10％。
而我国虽然政策规定可以提取销售额的1％用于企业的科研开发，但各厂大都无力支付且人才流失，后继乏人，开发能力差。
目前，我国虽然有不少高等院校从事科研工作，不少理论研究、科研成果、专利论文均有相当高的水平，有些在国际上的知名度很高，但与生产实际结合的不紧，特别是转化成商品的速度慢。
总之，为提高我国机械基础件市场的竞争能力，更好地满足我国机械工业各主机行业技术进步对国产配套基础件的需要，要本着有所为有所不为和有进有退的原则，加大行业战略性调整力度。
在今后的5～10年中，要在发展品牌产品及名牌企业、开展技术创新、提高国外市场竞争能力和加强集约化经营等方面力争有较大的进展和突破。
差距形成的主要原因有以下几点：一、企业基础薄弱，适应不了形势的发展。
由于我国机械基础件行业基础差，底子薄，科技投入少，开发力量薄弱，不能适应主机行业引进、合资、合作、快速发展的需要，导致机械基础件国市场占有率有所下降。
二、原材料及其相关技术落后。
机械基础件产品质量差的一个重要原因是原材料质量差及其相关技术落后造成的。
例如：轴承、紧固件、链条、弹簧、模具等产品所使用的钢材质量差、品种规格少，直接影响了基础件产品的质量，又如液压件铸件以及与液压件产品质量相关的电控技术落后，也直接影响液压件质量和可靠性。
三、工艺及工艺装备水平低，不能保证产品质量的一致性。
机械基础件一般都是成批、大量生产的产品，也有多品种、加工精度要求高的产品，因此对生产工艺及其装备要求高，投资大。
国外多采用高效高精度的专机、生产线或柔性线，实现高效自动化生产。
但是我国的机械基础件行业受长期以来形成的“重主机、轻配套”的思想影响，对基础件的投入力度不大，企业自我改造能力差，基本上都是在低水平的状态下运行，工艺和工艺装备水平不高，先进设备少又不配套，不能保证产品质量的一致性，影响产品质量上档次。
四、国家缺乏对机械基础件行业有力的政策支持。
虽然国家在产业政策方面，明确了重点支持重要的机械基础件（模具、轴承、液压、气动、密封件等），但缺少相应的配套政策的支持，如模具行业的税负过重，享受增值税部分返还的企业，全国只有不到百家，面太窄，作用有限，还需要政策继续支持等。
我的题目是对小型龙门加工中心的基础件进行设计与受力分析。
第二章有限单元法基本原理与ANSYS软件简介2.1有限单元法基本原理有限元法是根据变分原理求解数理方程的一种数值计算方法，是一种解决工程实际问题有力的数值计算工具。
它是将弹性理论、计算数学和计算机软件有机地结合起来的数值分析技术。
有限元法将求解区域看成由许多小的在节点处互相连接的单元构成，其模型给出基本方程的子域近似解。
有限元法把零件划分成大量的足够小的单元，利用插值多项式将欲求的参数(温度或位移)在单元的变化用单元节点上的该参数表示出来。
用这种离散的模型来近似表示在物体连续变化的待求参数，再根据变分原理或最小位能原理解得各节点的欲求参数值，可得出各单元的温度或应力。
由于单元子域可以被分割成各种形状和大小不同的尺寸，所以它能很好地适应复杂的几何形状、复杂的材料特性和复杂的边界条件。
鉴于有限元法能比较准确地描述零件的实际形状、约束条件和受力特征，同时能够应用于解决连续体力学的各类问题，使得有限元方法成为结构分析中必不可少的工具及工程计算的有效方法。
虽然有限法提法首次由Clough于 1960年提出，但有限元分析的概念却可以追溯到20世纪40年代。
1943年，Courant将定义在三角形区域上的分片连续函数，利用最小势能原理研究了 ST.Venant的扭转问题。
然而在这方面发展缓慢，十年后才有人再次应用这些离散化的概念。
1956年Turner.Clough，Martin和Topp等人第一次给出了用三角形单元求得平面力问题的经典正解，他们利用弹性理论的方程求出了三角单元的特性，并第一次介绍了今天人们熟知的确定单元特性的直接刚度法。
他们的研究工作连同当时出现的数字计算机一起开创了求解复杂平面弹性问题的新局面。
1960年clough进一步处理了平面弹性问题后，人们开始认识到有限元法的在工程分析中的方便性，此后有限元法在工程界获得了广泛的应用。
随着计算机技术和计算技术的发展，有限元法也于20世纪70年代迅速发展起来，此间发表了大量的论文，学术交流频繁，期刊、专著不断出现，这些都对有限元法进行了全面而深刻的研究，可以说进入了有限元法发展的鼎盛时期。
涉及的容有:有限元法在数学和力学领域所依据的理论;单元的划分原则，形状函数的选取及协调性;有限元法所涉及的各种数值计算方法及其误差、收敛性和稳定性;计算机程序设计技术;向其它各个领域的推广等等。
龙门加工中心床身的动态特性分析与优化到目前为止，有限元法己经在固体力学、流体力学、热传导、电磁学、声学、生物力学等各个领域得到广泛应用。
如能求解由杆、梁、板、壳、块体等各类单元构成的弹性(线形和非线形)、弹塑性或塑性问题(包括静力和动力问题);能求解各类场分布问题;还能求解水流管路、电路、润滑、噪声以及固体、流体、温度相互作用等问题。
2.2ANSYS软件的组成及其特点目前常用的有限元分析软件有:ANSYS，NASTRAN，MARC，SAP， ALGOR，ADINA等。
其中ANSYS具有功能比较强大、操作方便、硬件适应性较好，与常用的CAD软件具有良好的接口等优点，是本文的主要建模和分析处理工具。
本文所用软件平台为ANSYS10.O程序，该软件是由美国匹兹堡大学著名力学教授Dr.John Swanson博士主持开发，由Swanson Analysis System Inc.CSASI公司发行的大型通用有限元分析软件应用ANSYS程序，典型的有限元分析工作分为三个阶段:l、前处理阶段前处理是指创建实体模型及有限元模型。