基于ANSYS某振动支架的设计

杨 娇， 吴柯锐， 李 婷

（1.国营785厂第三研究所， 山西 太原 030024；2.空军驻山西地区军事代表室， 山西 太原 030024）

引言

随着加固显示器的使用环境越来越严苛，对加固显示器自身抗振能力的要求也越来越高。为了保证设备的可靠性，必须对设备进行环境试验，振动支架作为加固显示器进行环境试验的载体，因此对其进行结构设计必不可少。本文利用三维设计软件Solidworks对振动支架进行实体建模，然后导入有限元分析软件ANSYS，对其进行模态分析和随机振动分析，验证设计的可行性，较传统方法具有时间短、成本低的特点。

1 建立模型

1.1 研究对象

加固显示器振动支架的传统加工方法是铸造，对结构复杂、体积较小的支架尤为适合，但缺点是耗时长，成本较高。为了节约成本，缩短研发周期，本文设计了一种采用平板拼装结构的振动支架，材料选用铝合金，其外形尺寸为400 mm×500 mm×400 mm，创建的实体模型如图1所示。

图1 实体模型

1.2 有限元模型

ANSYS中的Workbench模块能与Solidworks中建立的三维实体模型进行无缝对接，但在导入模型前需要先将实体模型导入到SCDM模块中进行一定的简化处理[1]，将一些对分析结果影响不大的特征进行简化，如模型中紧固用的螺钉、螺钉孔、倒圆。模型完成简化后，在ANSYS Workbench模块下进行分析，将模型材料设置为铝合金，同时对所选材料的力学参数进行设置，弹性模量E=70 GPa，泊松比μ=0.3，密度ρ=2 770 kg/m3，网格单元类型采用四面体与六面体混合网格，然后对模型进行网格划分，生成的有限元模型节点数为87 790，单元数为38 473。……