香蕉形直线振动筛疲劳分析

以4090香蕉形直线振动筛为分析对象,考虑铆钉联接对结构性能的影响,采用多点约束方法处理铆钉联接,建立有限元模型,对施加最大荷载时的振动筛做静力学分析,得到最大应力分布,确定结构最危险部位。考虑应力集中、疲劳缺口、尺寸、表面状态、加载方式等因素对结构疲劳寿命的影响,对材料的s-n曲线进行修正。在静力学分析结果的基础上,结合修正后的s-n曲线,对结构进行疲劳分析,最终得到振动筛疲劳寿命.     

基于功率平衡的振动筛横梁动态分析

以直线振动模型机的承重梁为研究对象,基于功率平衡的基本原理,利用Ritz级数法建立了承重梁的动力学模型,分析了承重梁附加物(筛体质量、激振器及减振弹簧等)所引起的附加力作用,并对承重梁进行了固有频率、振型及动态响应等动力学参数的理论计算.经过对设计的振动筛模型机进行的试验研究,理论计算与试验结果相吻合,表明利用功率平衡和Ritz级数法建立的动力学模型具有阶数低、计算稳定性好、精度较高等优点,计算所得的振动筛承重梁各种动力学特性参数能满足工程需要,能够为大型直线振动筛横梁结构的动态设计提供简便的动力学分析和计算方法.     

XRZS-Z型振动筛结构强度有限元分析

为确定振动筛筛箱应力分布规律，保证筛箱具有足够的强度，采用大型设计分析软件Pro／E中的Mechanica模块，建立了XRZS-Z型振动筛的强度计算有限元模型。分析结果表明，筛箱上各点应力为周期性变应力，应力集中主要出现在电机座各块板的连接部位，以及L型横梁与筛箱侧板的连接部位，筛箱各部分满足强度要求。     

2ZKX2148型直线振动筛侧板的有限元动力学分析

以结构力学理论为依据,以有限元ＳＡＰ５程序计算手段,提出了一种直线振动筛侧板的动力学强度的计算方法,并分析了这类振动筛在侧板上产生裂纹的原因。     

基于有限元和多体动力学联合仿真的疲劳寿命预测

针对运动机构部件多轴疲劳载荷历程提取困难等问题，提出了基于联合仿真的疲劳寿命预测方法.结合有限元方法和多体动力学仿真分析获得部件的工作载荷历程，然后通过有限元方法和疲劳分析联合求解，预测部件的疲劳寿命.在动力学仿真部分，采用模态综合法获取部件的应力及载荷历程信息.寿命预测采用多轴裂纹萌生疲劳分析，其中部件的多轴特性通过二轴分析获得.以发动机曲轴部件为例，叙述了设计流程的应用过程.应用结果表明，该方法可以对疲劳事故的原因进行诊断，并且可以作为采用工艺强化措施的依据     

多轴疲劳寿命模型建立新方法

为解决多轴疲劳寿命估算问题,提出一种建立多轴疲劳寿命预测模型的新思路和新方法. 采用对单轴和多轴疲劳试验数据的共同拟合和优化方法建立多轴疲劳寿命模型,减少了对多轴疲劳损伤参数构造和疲劳试验数据类型的限制. 基于最大剪应变幅及最大剪应变幅平面上的法向应力和应变构造了一种新的多轴疲劳损伤参数. 采用ZTC4铸造钛合金、纯Ti、BT9钛合金3种材料的多轴疲劳试验数据对上述多轴疲劳寿命模型建立方法进行了评估和验证. 结果表明提出的多轴疲劳寿命模型建立方法是可行的,所建立的寿命模型对多轴疲劳试验数据的预测能力基本在2倍分散带之内.     

车辆多轴恒动载作用下柔性路面疲劳寿命研究

为研究车辆多轴移动恒动载作用下柔性沥青路面的疲劳寿命,采用有限元分析软件ABAQUS建立考虑柔性沥青路面粘弹性的三维有限元模型,计算车辆多轴移动恒动载作用下柔性沥青路面应变响应,并应用应变疲劳模型对柔性沥青路面进行疲劳寿命预测。预测结果表明,在车辆多轴移动恒动载作用下,沥青各层的3个方向应变响应均不相同,沥青下面层底面的横向拉应变数值最大;以车辆前轴和中、后轴车轮的路面疲劳损伤度代替其他轴的路面疲劳损伤度,预估路面疲劳寿命分别为2.813×1011和1.037×1011,相对于以车辆前轴和中、后轴车轮的路面疲劳损伤度,一起预估路面疲劳寿命分别增大114.08%和减小21.08%。该研究可为路面结构的设计与路面寿命评估提供参考依据。     

轧机主传动万向接轴随机疲劳设计

万向接轴是轧机主传动系统的关键部件,具有结构复杂、工作时承受随机冲击扭矩等特点。在分析轧机主传动万向接轴受力特点的基础上,提出应以轧机冲击扭矩载荷谱作为主传动万向接轴的疲劳设计载荷;计及低于疲劳极限的应力循环对裂纹发展的影响,采用修正后的材料p-S-N曲线并运用累积损伤理论对万向接轴进行随机疲劳设计和寿命预测。提出的轧机主传动万向接轴随机疲劳设计方法同样适合于具有同类载荷特征机械零件或结构的疲劳设计。     

基于增广拉格朗日乘子法的大型振动筛动态优化设计

将增广拉格朗日乘子法应用到大型振动筛结构动态优化设计中,通过优化设计法找寻加强筋在振动筛侧板上的最优布置,达到以最少筋板数满足低应力的要求.结果表明:增广拉格朗日乘子法收敛速度快,求解精度高,比优化程序中的罚函数法更适于求解此类问题.优化后的侧板重量降低了0.67%,最大动应力降低了23.17%,横向最大位移减小了18.69%,达到了比较好的优化效果.对优化后振动筛进行动态特性分析,其最大动应力降低了14.46%,横向最大位移减少了25.81%,增加了筛板的刚度,降低了变形,提高了结构的稳定性和可靠性.     

2065A型双轴直线振动筛动态特性分析及其噪声控制

双轴直线振动筛是大型选煤厂广泛使用的筛分机械,亦是其最主要的、最难以治理的噪声源。本文采用实验模态分析与振动噪声信号分析相结合的方法,在弄清其动态特性及发声机理的基础上,为振动筛设计了阻尼减振结构,结合其他降噪措施,使这种振动筛噪声下降了10～13dB,取得了较好的降噪效果。     

直线振动筛模态分析及起制动过程分析

运用振动理论对直线振动筛进行了模态分析及起制动过程分析，在设计阶段，通过系统的动力学特性分析可以修改某些可变参数，使振动筛的运动处于最佳状态，从而提高筛分效率和生产能力，同时使系统的动载荷减小到最低限度，提高振动筛的强度和使用寿命对于现有的直线振动筛，特别是存在某些问题或出现了故障的振动筛进行动力学特性分析，可以找出由于系统参数不合理而造成的问题，并提出改进设计的有效方案．在此理论分析和现场实测数据的基础上编制了相应的计算机程序，从而为提高振动筛的设计水平打下了基础．     

振动筛减振弹簧的多目标优化设计

以振动筛减振弹簧重量最轻和疲劳安全系数最大作为多目标优化设计的目标函数 ,利用优化理论中的惩罚函数法得到了其最优设计结果 ,并给出了优化设计尺寸 ,可供振动筛减振弹簧设计时参考和应用     

3ZX平面铣床横梁有限元分析及优化研究

利用有限元软件ANSYS对铣床横梁结构进行静力及模态分析,由分析结果可知,导轨安装面Y向位移较大,且第一阶固有频率较低,因此需要对横梁结构及筋板布局进行改进.在多载荷工况下利用拓扑优化方法确定横梁筋板的合理布局.通过调整横梁局部参数并进行对比分析可知,当横梁上拱形高度为150 mm时,横梁导轨安装面变形较小,静刚度提高约62%,低阶固有频率均高于机床工作频率,从而避免了加工过程中共振的产生.优化结果可为横梁结构的合理设计及改进提供可靠的依据.     

筛机筛分质量差的原因分析及技术改造

通过分析筛机筛分质量差的原因,对榆中钢铁公司焦化焦炭筛分系统第二筛序振动筛进行了改造,对第一筛序的铸石蓖条筛改为直线振动筛的可行性进行了初步论证。     

振动筛的运动稳定性

本文根据振动筛工作弹簧的实际受载情况,分析了工作弹簧的变形过程,以及筛机振动运动不稳定的原因。研究结果表明:螺旋弹簧的横向刚度具有与纵向刚度完全不问的特性。忽视这一特性,将会导致筛机运动的不稳定性,并带来不良后果。要使筛机运动轨迹保持恒稳,螺旋弹簧的细长比L/D最好是在1.45范围内。     

碳纤维复合材料（CFRP）粘贴层数对开孔钢板的疲劳寿命影响的试验研究

摘 要:疲劳损伤是钢结构失效的重要原因,传统的修复加固钢结构的方法包括钢板焊接、铆接,螺栓连接等,这些加固方法容易产生应力集中现象。CFRP具有比强度和比刚度高的特点,在加固钢结构方面效果良好。通过对3组粘贴有不同层数CFRP的开孔钢板进行疲劳实验,描述了不同类型钢板的破坏形态,并绘制了疲劳寿命曲线和变形曲线,比较了三组钢板在疲劳寿命,裂纹扩展情况,断裂时碳纤维布与钢板之间的协同工作情况的差异和共性。研究结果表明,粘贴碳纤维能够提高钢板的屈服荷载,弥补钢板表面缺陷,减缓钢板疲劳裂纹的扩展速率,增加钢板的延性,从而有效地提高钢板的疲劳寿命,并且随着粘贴层数的增加,疲劳寿命提高效果明显,发现粘贴一层碳纤维布使其平均疲劳寿命提高4.7%,粘贴三层碳纤维布,其疲劳寿命提高77.80%。粘贴碳纤维布能够有效地缩小不同应力作用下钢板变形能力之间的差异,CFRP层数越多,这种差异就越小。同时,CFRP的粘贴层数越多,钢板破坏时的极限变形越大,粘贴三层碳纤维布的钢板的极限变形在0.9mm以上。     

Improvement for design of beam structures in large vibrating screen considering bending and random vibration

Demand for large vibrating screen is huge in the mineral processing industry. As bending and random vibration are not considered in a traditional design method for beam structures of a large vibrating screen, fatigue damage occurs frequently to affect the screening performance. This work aims to conduct a systematic mechanics analysis of the beam structures and improve the design method. Total motion of a beam structure in screening process can be decomposed into the traditional followed rigid translation(FRT), bending vibration(BV) and axial linear-distributed random rigid translation(ALRRT) excited by the side-plates. When treated as a generalized single-degree-of-freedom(SDOF) elastic system analytically, the BV can be solved by the Rayleigh's method. Stochastic analysis for random process is conducted for the detailed ALRRT calculation. Expressions for the mechanics property, namely, the shearing force and bending-moment with respect to BV and ALRRT, are derived, respectively. Experimental and numerical investigations demonstrate that the largest BV exists at the beam center and can be nearly ignored in comparison with the FRT during a simplified engineering design. With the BV and FRT considered, the mechanics property accords well with the practical situation with the maximum error of 6.33%, which is less than that obtained by traditional method.     

Dynamic analysis and simulation of four-axis forced synchronizing banana vibrating screen of variable linear trajectory

A new concept of banana vibrating screen which has the same effect as traditional banana vibrating screen in a new way was put forward.The dynamic model of vibrating screen was established and its working principle was analyzed when the action line of the exciting force did not act through the centroid of screen box.Moreover,the dynamic differential equations of centroid and screen surface were obtained.The motions of centroid and screen surface were simulated with actual parameters of the design example in Matlab/Simulink.The results show that not only the amplitude has a significant decrease from 9.38 to 4.10 mm,but also the throwing index and vibrating direction angle have a significant decrease from 10.49 to 4.59,and from 58.10° to 33.29°,respectively,along the screen surface,which indicates that motion characteristics of vibrating screen are consistent with those of traditional banana vibrating screen only by means of a single angle of screen surface.What’s more,such banana vibrating screen of variable linear trajectory with greater processing capacity could be obtained by adjusting the relative position of force center and the centroid of screen box properly.