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虚拟现实的现代设计方法是现代机械行业结构设计的最新技术,CAE分析技术是这一现代设计方法的核心。可以利用CAD模型生成的有限元模型进行CAE分析,便于设计者即时发现问题、进行修改,提高设计质量,缩短设计周期;利用CAE分析技术,可以对所设计的机械产品进行各种静态、模态、瞬态等分析,在虚拟环境下,预测产品的性能,获得产品的最优化设计方案。
基于有限元方法的结构分析和优化设计的广泛应用,能够有效降低产品的开发成本,缩短产品的研制周期,提高产品的质量和可靠性。本文以高密度磁头磁盘系统的悬架系统为研究对象,采用通用化有限元分析软件ANSYS作为分析工具,对悬架以及悬架系统进行了静、动态分析与研究。
根据不同时期不同型号的悬架和悬架系统的结构特点,本文采用CAD软件建模的方法,以壳单元和实体单元为主分别建立了悬架和悬架系统的有限元模型。通过静态分析给出了几种不同磁盘悬架和悬架系统的应力和位移的分布情况。
采用分块Lanczos的方法,对几种悬架以及他们的悬架系统的模型进行了模态分析,通过对比他们的振型,找出了悬架在动态激励下可能出现的薄弱环节,并给出了切实可行的改进意见。
作为高密磁头磁盘系统,悬架及悬架系统在工作时不可避免的要受到各种振动和冲击。为了研究悬架的动态响应特性,本文采用两个斜坡力脉冲作为冲击载荷输入,对悬架的有限元模型进行了瞬态动力学分析,分析获得的悬架瞬态响应信息作为悬架的优化设计提供了有力的参考。对于悬架所受的随机振动激励,本文将模拟的外激励直接加载在悬架的尾部,对悬架进行了随机振动分析,得到了悬架受斜坡激励后瞬态响应曲线。