防爆電機的底座是電機中十分重要的部件,它在各種工況下承受著較大的載荷,若局部的應力過高會導致結(jié)構(gòu)破壞,甚至會引起主軸非正常擺動和機組強振,縮短電機使用壽命,同時帶來重大損失。
傳統(tǒng)的設計方法是采用材料力學的簡化計算與經(jīng)驗設計相結(jié)合的方法來決定其強度,雖然這種設計方法經(jīng)過實踐證明具有一定的可靠性,但存在設計周期長、結(jié)構(gòu)欠合理、設計過于保守、余量偏大等弊端,這樣常造成底座過于笨重,且由于鋼材的大量使用,使得其成本偏高,導致產(chǎn)品缺乏競爭力,所以有必要在保證其使用性能的前提下,對其結(jié)構(gòu)進行輕量化設計。
有限元法與優(yōu)化設計是現(xiàn)代設計方法的主要內(nèi)容,對電機底座進行有限元分析,得出其在各種工況下的受力和變形情況,繼而對其進行優(yōu)化設計,可以使底座的結(jié)構(gòu)和性能更加趨于完善。 本文采用Ansys軟件對底座進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,選擇設計變量、約束條件和目標函數(shù),建立起結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學模型,對底座結(jié)構(gòu)進行了尺寸優(yōu)化迭代計算,優(yōu)化結(jié)果使底座重量從原始的3814kg降低到3125kg,降低了約18%,雖然底座所受應力和變形有所增大,但都在允許范圍內(nèi),取得了良好的優(yōu)化結(jié)果。
發(fā)表評論