直線振動篩的疲勞壽命分析.pdf

1、直線振動篩具有結(jié)構(gòu)簡單、振動強度大、篩分效率高、處理能力大等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于礦山、煤炭、冶煉、建材、化工等領(lǐng)域，用于物料的篩選、脫水、分級等工藝。但由于振動篩在較高振動頻率下工作，篩體承受較大的交變激振力，在實際工作中經(jīng)常出現(xiàn)下橫梁斷裂，側(cè)板開裂等疲勞破壞，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。尤其隨著振動篩向大型化方向發(fā)展，疲勞破壞更加嚴(yán)重，所以迫切需要在設(shè)計階段進(jìn)行疲勞壽命分析，提高產(chǎn)品的可靠性。
　　 傳統(tǒng)的疲勞壽命預(yù)測主要針對具體的物理樣機(jī)進(jìn)行

2、試驗，耗費大量的人力、物力、財力。而且，如果物理樣機(jī)試驗不合格，還要重新設(shè)計，反復(fù)試驗，直至合格。這樣造成大量浪費，開發(fā)和測試成本大大提高。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是動力學(xué)仿真技術(shù)和有限元技術(shù)的發(fā)展，使得其應(yīng)用于產(chǎn)品疲勞壽命分析成為可能，克服了傳統(tǒng)試驗法的不足。
　　 本文借鑒國內(nèi)外大量的虛擬疲勞耐久性集成化仿真方法，以某大型直線振動篩為研究對象，對其下橫梁和側(cè)板進(jìn)行了疲勞壽命分析。首先利用Pro/E對某大型振動篩零部件進(jìn)行三

3、維實體建模、組裝和干涉檢查；然后，利用動力學(xué)仿真軟件MSC.ADAMS建立了振動篩的多剛體動力學(xué)模型，對其進(jìn)行仿真分析，獲得位移、速度、力等信息，為下橫梁、側(cè)板的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析提供了剛體模型；利用有限元前后處理器MSC.PATRAN，求解器MSC.NASTRAN分別對下橫梁和側(cè)板進(jìn)行自由模態(tài)分析，獲得固有頻率和固有振型，為疲勞壽命分析提供了模態(tài)信息和柔性體；而后，在MSC.ADAMS中，分別建立了以下橫梁、側(cè)板為柔性體，其它零部件為

4、剛性體的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，為疲勞壽命分析的載荷譜提供了模態(tài)位移；最后，在疲勞分析軟件MSC.FATIGUE中，根據(jù)材料的S-N曲線，利用模態(tài)應(yīng)力恢復(fù)法分別對下橫梁和側(cè)板進(jìn)行疲勞壽命分析，獲得其疲勞壽命云圖和結(jié)構(gòu)危險部位。
　　 通過對該振動篩疲勞壽命分析結(jié)果與實際破壞情況相比較，二者相互吻合，說明這種虛擬疲勞耐久性集成化分析系統(tǒng)應(yīng)用于振動篩的疲勞壽命分析是可行的，它能夠減少物理樣機(jī)的數(shù)量，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，進(jìn)而降低開發(fā)成本，