【正文】 料屬性進(jìn)行設(shè)置,。 篩箱有限元模型按照以上單元類型、實(shí)常數(shù)、材料屬性以及邊界條件的設(shè)置,經(jīng)劃分網(wǎng)格后得到振動(dòng)篩篩箱的有限元模型如圖33所示。 本章小結(jié) 本章介紹了有限元思想的理論以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題的計(jì)算方法。4 直線振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)分析直線振動(dòng)篩在工作時(shí)受到周期性變化的激振力的作用,需要對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析來確定篩箱在動(dòng)載荷作用下的位移與應(yīng)力分布,從而確定篩箱的改進(jìn)方案。 模態(tài)分析概述 模態(tài)分析定義 模態(tài)分析是動(dòng)態(tài)分析的前提條件,用于確定結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型、振型參與系數(shù)等,是一種確定結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的技術(shù),模態(tài)分析的結(jié)果用于進(jìn)行諧波響應(yīng)分析、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)分析和譜分析。為了避免發(fā)生共振,就要知道振動(dòng)體統(tǒng)的固有頻率,以使載荷頻率避開其固有頻率,模態(tài)分析就是用于求解結(jié)構(gòu)的固有特性。模態(tài)提取是用來描述特征值、特征向量的術(shù)語,在Ansys中模態(tài)提取有以下幾種方法: Block Lanczos(分塊蘭索斯法):一般用于大型對(duì)稱特征值問題,對(duì)于系統(tǒng)特征值譜包含一定范圍的固有頻率問題,提取模態(tài)時(shí)采用分塊蘭索斯法非常有效。 Power Dynamics (動(dòng)態(tài)提取法):動(dòng)態(tài)提取法用于較大的模型,可用于只求解前幾階模態(tài)了解結(jié)構(gòu)響應(yīng)的情況。 Unsymmetric (非對(duì)稱法):用于系統(tǒng)矩陣是非對(duì)稱矩陣的問題。 QRdamped(QR阻尼法):對(duì)于無阻尼系統(tǒng),通過線性方式將特征向量進(jìn)行合并,用來近似表示前幾階復(fù)阻尼特征值。振動(dòng)篩工作時(shí)的振動(dòng)頻率也是有限的,在振動(dòng)系統(tǒng)的工作過程中,高階的固有頻率和振型會(huì)因阻尼而迅速衰減,較低階的固有頻率和振型起著主導(dǎo)作用。模態(tài)分析時(shí)不考慮外載荷,。同時(shí)還要設(shè)定所求解模型的階數(shù)，也就是求出振動(dòng)篩前多少階的固有頻率；，這一過程主要是把求解出的振動(dòng)篩陣型寫入到結(jié)果文件中去，為后處理中的觀察模型做準(zhǔn)備；。 模態(tài)計(jì)算結(jié)果查看與分析階數(shù)模態(tài)頻率振型說明1振動(dòng)篩 X 方向剛性平動(dòng)2振動(dòng)篩 XZ 平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)3振動(dòng)篩 Z 方向剛性平動(dòng)4振動(dòng)篩 XY 平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)5振動(dòng)篩 Y 方向剛性平動(dòng)6振動(dòng)篩 YZ 平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)7振動(dòng)篩整體的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)8振動(dòng)篩沿著縱向的錯(cuò)動(dòng)9振動(dòng)篩整體的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)10振動(dòng)篩進(jìn)料口擋板彎曲振動(dòng)11振動(dòng)篩側(cè)板的彎曲振動(dòng)12振動(dòng)篩側(cè)板的彎曲振動(dòng)13振動(dòng)篩中間上橫梁的彎曲振動(dòng)14振動(dòng)篩中間上橫梁的彎曲振動(dòng)15振動(dòng)篩側(cè)板的彎曲振動(dòng)振動(dòng)篩篩箱前15階模態(tài)振型如下： 直線振動(dòng)篩第1階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第2階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第3階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第4階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第5階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第6階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第7階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第8階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第9階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第10階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第11階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第12階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第13階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第14階模態(tài)振型 直線振動(dòng)篩第15階模態(tài)振型振動(dòng)篩的工作頻率 f(0)=15Hz，當(dāng)模型的固有頻率接近工作頻率時(shí)，容易發(fā)生共振，所以考察與該振動(dòng)篩工作頻率比較接近的第 10 階固有頻率。但是由于它們還是比較靠近工作頻率所以有必要對(duì)這兩階的振型進(jìn)行仔細(xì)觀察。模型的第 7 階的振型主要表現(xiàn)為篩體的整體扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，模型的第 8 階主要表現(xiàn)為由整體沿縱向的錯(cuò)動(dòng)變?yōu)閭?cè)板的一階振動(dòng)，尤其是側(cè)板上部中間位置的變形比較大，所以當(dāng)振動(dòng)篩啟動(dòng)過程或者停機(jī)過程過共振區(qū)的時(shí)候會(huì)對(duì)篩體造成一定的損傷，特別是在側(cè)板的中上部位置處，所以有必要對(duì)其將強(qiáng)強(qiáng)度，在這里可以考慮采用增加加強(qiáng)筋的方法。簡(jiǎn)諧激振力作用下,系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生周期的振動(dòng),通過諧響應(yīng)分析來求解振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)受迫振動(dòng)時(shí)在不同頻率下的位移、應(yīng)力應(yīng)變等響應(yīng)值,激勵(lì)初期的受迫振動(dòng)不作考慮,并且諧響應(yīng)分析用于線性結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)包含預(yù)應(yīng)力的情況。在Full法中選用JCG求解器或ICCG求解器會(huì)使計(jì)算效率提高,如果選用Frontal求解器會(huì)使 銷大大增加。采用Reduced法時(shí)不可施加壓力溫度等單元載荷,當(dāng)通過Frontal求解時(shí),較之Full法,Reduced法將顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。與Full法和Reduced法相比, Mode Superposition法具有很大的優(yōu)越性,分析時(shí)可計(jì)算預(yù)應(yīng)力,但前提是未采用Power Dynamics法進(jìn)行模態(tài)分析,但不可以加載非零的位移,對(duì)于模態(tài)分析的載荷已然可以使用,借助LVSCALE命令即可實(shí)現(xiàn)。 諧響應(yīng)分析結(jié)果查看與分析諧響應(yīng)分析的結(jié)果是以虛數(shù)形式表示的,其實(shí)部計(jì)算結(jié)果和虛部計(jì)算結(jié)果分別存儲(chǔ)在Ansys的結(jié)果文件中。因此,需要進(jìn)行載荷工況組合才能得到篩箱的實(shí)際分析結(jié)果,將實(shí)部結(jié)果和虛部,、 。在讀入實(shí)部結(jié)果或虛部結(jié)果后，在Post1中可以分別列表顯示節(jié)點(diǎn)應(yīng)力的實(shí)部結(jié)果或虛部結(jié)果，但無法直接列表出各節(jié)點(diǎn)應(yīng)力的幅值大小。在時(shí)間歷程后處理器Post26中，可以列表顯示若干指定節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力幅值。設(shè)其中A為某節(jié)點(diǎn)應(yīng)力幅值大小，a和b分別為該節(jié)點(diǎn)應(yīng)力的實(shí)部和虛部，如果ab，則容易得出。因此，可以推知最大應(yīng)力幅值可能達(dá)到,。從諧分析結(jié)果來看，篩箱在工作過程中主要存在兩個(gè)應(yīng)力集中區(qū)，即外加強(qiáng)板與安裝座的前部上沿和激振器安裝座與側(cè)板的連接部位。從動(dòng)應(yīng)力的大小及分布來看，該篩動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性符合任務(wù)書及國家要求(目前國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)振動(dòng)篩動(dòng)力響應(yīng)的要求為小于24MPa）中對(duì)振動(dòng)篩最大動(dòng)應(yīng)力的要求 本章小結(jié),通過模態(tài)分析計(jì)算了振動(dòng)篩篩箱的前15階固有頻率和所對(duì)應(yīng)的振型。通過諧響應(yīng)分析,得到了篩箱在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的響應(yīng)值,分析工作頻率下的位移分布云圖和等效動(dòng)應(yīng)力分布云圖可知, 彈簧支撐梁與側(cè)板連接處和后擋板橫梁中間部位出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,小于許用動(dòng)應(yīng)力24Mpa，滿足要求。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、平易近人的高尚品德、誨人不倦的教師風(fēng)范都深深的影響著我,在此畢業(yè)之際,謹(jǐn)向恩師表示最衷心的感謝,祝愿任老師工作順利、身體健康、萬事如意！感謝我的同學(xué)們?cè)谡n題研究過程中提出的寶貴意見和耐心的指導(dǎo),我們一起探討努力,共同進(jìn)步。最后,感謝審閱和評(píng)審此文的各位老師!參考文獻(xiàn)[1] 宋書中,周祖德,[J].,4 (34)：7375.[2] 郭年琴，匡永江. 振動(dòng)篩國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展[M].,5： 2627. [3] ,18(1)：9498. [4] ，20(6)：2225. [5] 尹忠俊，劉建平，,11 (40)： 13631366.[6] 聞邦椿，劉樹英，[M]，北京：；5590 .[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2002：133200. [8] 杜平安，甘娥中，、建模及應(yīng)用[M].北京：： 100130. [9] [M].北京：：90121. [10] .[11] Vorster, w.，Hinde, A. Schaefer, F... Increased screening efficiency using a Kroosher unit coupled with a Sweco screen. Minerals Engineering. South ： 107110. [12] [J]. 煤礦機(jī)械，2000年10月，第10 期，3237.[13] 嚴(yán)峰主編，嚴(yán)峰，[M].北京：：2344.[14] and J. Schoukens. Design of Excitation Signals for the Restoring Force Surface Method. Mechanical Systems and Signal Processing, 1995, 9, 139158. [15] Wodzinski, P. Tendencies in screen design, Powder Handlingamp。 ： 357361. [18][D].青島:青島科技大學(xué), 2010. 第 29 頁 共 29 頁