圆锯片固有频率的测试虚拟仿真实验

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Ø 实验意义

    圆锯片作为一种优越的切割工具，广泛应用于工业生产的许多领域。圆锯片的每一振动模态都有固定的振型和相应的振动频率。圆锯片在转动时会引起锯片振动，振动的固有频率与转速有一定的对应关系。当振动的频率与固有频率一致时，就会产生共振，而共振的发生会引起很大的噪声，同时也会损坏刀具和切削设备。将圆锯片固有频率测试的虚拟仿真实验引入教学之中，可避免测量圆锯片固有频率所需的各种繁琐测量仪器，避免不同测量方法造成的误差，又可以使操作人员对有限元分析圆锯片的固有频率这一数值仿真过程更加了解和熟悉。通过虚拟实验，可以在同样效果的情况下了解各种不同圆锯片的固有频率和振型，从而了解圆锯片的临界转速，增加锯片的稳定性。

Ø 实验内容

根据已经建立好的圆锯片CAD模型，运用ANSYS软件对该模型进行固有频率的模拟仿真，主要包括网格划分、材料属性定义、边界条件设置、求解设置以及后处理过程。

整个过程是一个连续的过程，全程可以通过ANSYS系统自带的APDL二次开发语言进行编程来实现，并可以实现CAD模型的参数化，对结构参数进行修改，深入了解不同材质，不同几何参数下的圆锯片的固有频率和振型。

Ø 实验功能和效果

n 通过仿真实验，可以深入理解不同结构参数对圆锯片固有频率和振型产生的影响，深刻且直观认识到圆锯片的低阶振动形态和低阶频率的大小，得出圆锯片动态稳定性的影响规律；

n 通过仿真实验，可以深刻且直观地再现CAE软件对圆锯片固有频率分析与求解的过程，有助于对CAE仿真软件在此方面的熟练应用；

n 通过仿真实验，可以锻炼算法设计能力和编程能力。

本实验项目的典型实验效果图如下：