沉没辊湿模态分析与试验研究

王兴东^1,2，涂琪瑞^1,2，李友荣^1,2，鲁光涛^1,2

1. 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室2. 武汉科技大学机械国家级实验教学示范中心

摘 要：准确分析热镀锌线沉没辊的湿模态固有频率对该类部件的设计和振动控制具有重要意义。对沉没辊进行了自由模态、约束模态以及流固耦合下湿模态的计算与试验,较高的一致性表明耦合模型合理。进一步对比试验和仿真结果表明,当沉没辊浸没水中,整体模态频率降低,且不同阶数的固有频率的降幅相差较大;前7阶中3阶模态与轴端约束无关。在此基础上,采用有限元方法分析沉没辊的壁厚、辊身长和外径对固有频率的影响,结果表明:随着的壁厚的增加,固有频率值成线性增长;随着辊身长度和外径的增加,固有频率值均会降低,但不同的振型降幅会不同。

关键词：沉没辊;湿模态;固有频率;约束条件;模态试验;结构尺寸;