基于预应力分析的振动弧形筛动态特性分析

为解决驱动梁的疲劳断裂问题,以振动弧形筛为研究对象,研究螺栓连接边界条件下驱动梁对整机固有频率的影响,利用有限元软件得到装配体自由模态和预应力模态,结合振动弧形筛激振电动机的工作频率进行谐响应分析,得到驱动梁在自由模态和预应力模态2种条件下,对激振力响应所得到的动应力和动位移,根据结果对结构进行优化;对样机进行了动应力测试,结果表明,本次建模下的分析结果接近试验值,螺栓预应力条件下动态特性的分析是可靠的也是必要的。     

双齿辊破碎机主轴动态特性分析

应用Solid Works建立破碎机主轴三维实体模型,通过ANSYS软件对其进行有限元模态分析,得到破碎机主轴前5阶固有频率和振型,根据模态分析结果对主轴进行谐响应分析,得到主轴在特定频率范围下的位移-频率、应力-频率分布图,得到主轴在不同频率激励下的振动响应预测,分析结果表明破碎机主轴在工作过程中不会产生共振,具有较好的动态特性;为进一步结构优化提供了理论依据。     

圆振动弛张筛动态结构特性分析

振动弛张筛是解决粘湿细粒物料深度筛分的有效手段,其动态结构的稳定性对振动响应以及筛分效果都具有重要的影响。为了研究振动弛张筛动态结构特性,以0827型圆振动弛张筛为研究对象,首先建立振动弛张筛刚柔耦合模型,运用有限元法对筛机进行预应力模态计算,得到前十一阶模态参数,根据计算模态参数确定试验测试中采样频率设置等因素,然后采用力锤法进行试验,测得筛机的试验模态参数。结果表明：该振动弛张筛的工作频率为11.67Hz,位于第6、7阶固有频率之间,且远离此频率范围,不会引起结构共振。对比两种模态分析结果,证明理论分析和试验分析基本一致,说明有限元法的合理性与可靠性。     

基于有限元与实测数据的掘进机回转台振动特性分析

为探索掘进机振动特性的可靠分析方法,针对掘进机回转台因长期承受较大多变应力-应变而发生断裂的情况,研究了掘进机回转台的振动特性分析方法。将井下实测数据与仿真模型相结合,通过有限元软件,采用软件建模与实际载荷输入结合的方法,对掘进机回转台的振动特性进行分析。首先完成其在截割过程中的受力分析;并通过Pro/E与ADAMS建立掘进机回转台有限元模型,并对掘进机在巷道掘进过程中的载荷数据进行采集,将数据进行选取、处理与组合建立仿真载荷并将其导入模型,得到最接近实际工况的有限元模型;然后通过ADAMS进行振动模态分析,求解了掘进机回转台的前6阶固有频率、振型及振动响应的功率谱密度,同时开展了掘进机回转台的模态试验进行对比。结果表明,该分析方法与试验结果在振型与各阶频率上均保持一致,平均偏差仅为11.83%,最小偏差仅为为2.41%,并分析了出现偏差的原因,证明其可以对掘进机回转台结构修改与动力特性改善提供参考依据。     

桁架门式起重机动态特性分析

以桁架门式起重机为研究对象,利用ANSYS软件建立门架结构的二自由度动力学模型。通过对模型的模态分析,得到门架结构的前6阶固有频率和振型。从动力学模型和机构件选择方面分析了结构模态的影响因素,为提高结构动态刚度提供了有效依据。在模态分析的基础上进行谐响应分析,确定了起重机在不同频率激振下的振动响应及易产生共振的频率,为设计及操作人员提供了有效的理论依据。     

基于有限元与实测数据的掘进机回转台振动特性分析

为探索掘进机振动特性的可靠分析方法,针对掘进机回转台因长期承受较大多变应力-应变而发生断裂的情况,研究了掘进机回转台的振动特性分析方法。将井下实测数据与仿真模型相结合,通过有限元软件,采用软件建模与实际载荷输入结合的方法,对掘进机回转台的振动特性进行分析。首先完成其在截割过程中的受力分析;并通过Pro/E与ADAMS建立掘进机回转台有限元模型,并对掘进机在巷道掘进过程中的载荷数据进行采集,将数据进行选取、处理与组合建立仿真载荷并将其导入模型,得到最接近实际工况的有限元模型;然后通过ADAMS进行振动模态分析,求解了掘进机回转台的前6阶固有频率、振型及振动响应的功率谱密度,同时开展了掘进机回转台的模态试验进行对比。结果表明,该分析方法与试验结果在振型与各阶频率上均保持一致,平均偏差仅为11.83%,最小偏差仅为为2.41%,并分析了出现偏差的原因,证明其可以对掘进机回转台结构修改与动力特性改善提供参考依据。     

基于有限元方法的输送带模态分析研究

输送带是带式输送机最重要部件之一,其动态特性分析是研究带式输送机整机动力学特性的前提。对于在运行过程中的大型带式输送机而言,模态分析可确定结构的固有频率和振型,对保证输送带的安全性能非常重要。基于三参量固体模型对输送带复杂力学特性进行研究,推导出输送带纵向振动理论,结合ANSYS软件中预应力模块进行了模态分析,为输送带动态响应计算与分析提供了一定理论支撑。     

基于虚拟样机技术的三叉杆滑块式万向节动态特性研究

针对三叉杆滑块式万向节各构件之间存在相互耦合作用,整体动态特性复杂的问题,开展了万向节整体有限元动态特性研究。采用虚拟样机技术,在Solidworks和ANSYS Workbench环境下建立了万向节模型,通过模态分析,得到其12阶固有频率及相应振型,在模态分析的基础上分析了万向节的谐响应特性,计算出万向节发生共振的频率、共振幅值及主振方向,为改进三叉杆滑块式万向节的结构设计、完善其动力学性能提供理论依据,对改进结构进行分析比较,确定了改进结构的可用性。     

齿轮-轴系耦合系统动力学特性有限元分析

采用三维实体单元有限元法,建立了某齿轮-轴系耦合系统动力学有限元模型,计算了考虑齿轮啮合接触的齿轮系统的固有频率和模态,分析了内部激励作用下耦合系统的非线性动力响应,研究了耦合系统的位移、速度和加速度响应。结果表明,耦合系统的第1阶固有频率远高于齿轮传动系统的工作频率,耦合系统中出现了多阶派生耦合振型。功率频谱呈连续分布,转子系统呈现典型的非线性振动特征。系统位移的最大值出现在1阶固有频率附近,而速度和加速度的最大值出现在高阶固有频率附近。     

AM50型掘进机振动特性分析及结构优化仿真

采用试验模态分析的方法对ＡＭ５０型掘进机进行了动态特性分析，并在此基础上借助于计算机上的力响应仿真及结构动力修改进行了ＡＭ５０型掘进机的结构优化设计，实测工作载荷下的计算机仿真结果表明，提出的结构优化修改方案将使ＡＭ５０型掘进机的振动特性得到进一步的改善和提高，使其工作时的振动和摆动幅值平均下降１０％￣２０％，研究结果对掘进机的改进以及新型机的设计具有参考价值。     

Dynamic simulation on rubber spring supporting equipment of vibrating screen

By ANSYS, dynamic simulation analysis of rubber spring supporting equipment used in vibrating screen was made. The modal frequency, mode, and harmonic displacement under working frequency were obtained. Variation of rubber spring supporting equipment’s dynamic performance was discussed first, which is under the condition of existing spring stiffness difference and exciting force bias. Also, the quantitative calculation formulas were given. The results indicate that the performance of vibrating screen is closely related with rubber spring supporting equipment’s dynamic performance. Differences of springs’ stiffness coefficients reduce the modal frequency reduced, decrease the dynamic stiffness, and increase vibration displacement. Exciting force bias induces a larger lateral displacement. When rubber springs’ stiffness coefficients exist, differences and lateral force accounts for 5% in total exciting force; rubber spring supporting equipment’s side swing is larger than 1 mm, exceeding the side swing limit.     

动静阻尼影响下锚杆瞬态动力响应的解析解及工作状态预测

为了分析动静阻尼条件下锚杆的瞬态动力响应特征以及荷载与锚杆振动基频之间的相互关系,在考虑锚固介质对锚杆产生的动态与静态阻尼力的影响下,基于波动理论建立了锚杆受瞬态激振时引起弹性振动的波动方程。在一端固定一端自由的边界条件下,求解锚杆位移场的解析解,得到基频与荷载之间呈二次幂函数关系。为了验证理论分析的结果,采用室内模型锚杆的拉拔试验和无损检测试验,对不同加载等级下的动测信号进行频谱分析得出对应的基频,采用最小二乘法拟合得到荷载与基频之间的函数关系也呈二次幂函数关系,且施加的荷载小于锚杆体与锚固介质间的握固力时,荷载与基频呈正相关关系,荷载大于握固力时,二者呈负相关关系,这与理论分析结果基本吻合。     

矿用铰接式自卸车车架动态特性研究

以某矿用铰接式自卸车车架为研究对象,对其动态特性进行了详细的研究。通过模态分析,得到了车架的前6阶固有频率和振型等模态参数。将分析结果与发动机及路面激励进行了比较分析,结果表明整个车架满足动态特性的条件,符合车架设计的要求,所得结论为该车架的改进设计提供了参考和依据。     

振动筛筛箱模态特性分析及动强度校核

在总结工程经验,综合分析振动筛系统的基础上,采用三维软件建立了振动筛筛箱的参数化有限元模型,并讨论了建模中的问题。对振动筛筛箱进行模态分析,获得了筛箱前14阶固有频率和对应的主振型。对振动筛筛箱进行谐响应分析,确定了筛箱各结点处位移、动应力分布规律。根据仿真结果,进行了振动筛筛箱的动刚度及动强度校核。结果表明,所建立的有限元模型能较好反映筛箱的实际结构特点,可以满足应力分析的要求。由模态分析看出,筛箱固有频率和工作频率不重合,因此在工作中不会产生共振。由谐响应分析得出,动刚度及动强度满足设计要求。本研究为振动筛的大型化、重型化设计提供了理论依据。     

基于Workbench多倾角型振动筛的模态分析

以申克SLO2496香蕉型振动筛为研究对象,通过现场测量获得具体的尺寸数据,并结合使用厂家的维修手册对其进行三维模型的建立。将建立好的模型导入有限元分析软件Workbench进行振动模态分析,得到振动筛的各阶固有频率及振型。同时,通过理论分析将整个振动筛系统简化为一个单自由度的振动系统,对其进行理论计算获得系统固有频率,其次对振动筛进行锤击测试试验获取试验模态结果,最后与有限元结果相比较验证其合理性。最终结合各阶固有频率及振型的分析结果,提出合理的设计改进,使激振频率尽量远离共振频率范围,避免振动筛在使用过程中各部件之间产生共振导致其损坏从而降低整个振动筛的使用寿命的问题,同时分析结果可以为进一步的动力学分析提供必要的理论依据。     

梁弯曲低阶固有模态的试验研究

介绍了测试梁固有频率及绘制主振型的试验方法。利用QLVC-ZSA1型振动信号分析仪、电磁激振器、加速度传感器等,通过共振相位判别法及锤击法测得了简支梁的1阶、2阶固有频率,并通过共振法绘制了相应的主振型曲线,实验结果与理论解答非常接近。     

大型振动筛动力学分析及动态优化设计

通过对大型圆振动筛进行动力学分析和动态优化设计形成了结构的综合改进方案,达到了在保证结构满足工作时刚度和强度要求的同时,减少制造成本的目的。对模型的模态分析和谐响应分析结果表明振动筛在工作时没有共振现象,在工作频率下的最大动应力34.7 MPa,大于许用应力24.5 MPa,结构有应力集中现象,需要结构改进。通过频率约束,对振动筛工作过程中的主要动应力承受部位侧板进行质量优化,结合两部分结果对筛箱进行整体结构改进,改进结果表明振动筛的结构刚度和强度提高,总体质量下降。     

铰接式无轨胶轮车车架动态特性研究

建立某铰接式无轨胶轮车整车动力学模型,通过虚拟样机仿真提取了坑道路况下车架与各部件连接处的动态载荷,并将其最大值加载至相应工况下的车架有限元模型,计算得到车架的应力分布规律,以验证和评价车架在瞬间动态载荷下的强度特性;通过约束模态分析,获得车架的固有频率及振型、并描述车架结构系统的动态特性。     

基于ANSYS的选煤厂主厂房模态分析

以新汶矿业集团有限责任公司赵官矿选煤厂主厂房为研究对象,运用有限元分析软件AN-SYS对其创建有限元模型和进行模态分析,计算出了主厂房的前6阶固有频率和模态振型,并确定了其振动特性。模态分析结果表明:主厂房前6阶固有频率在1.725 2～5.133 2 Hz之间,远小于振动筛的工作频率15 Hz,所以在振动筛正常工作时主厂房不存在共振现象;随着主厂房前6阶固有频率的增大,主厂房的振型也越来越复杂,当变形达到一定程度时,主厂房将遭到损坏。主厂房的模态分析结果为该厂的振动分析提供了理论依据,同时,也为进一步的谐响应分析和结构优化提供了参考数据。     

Simulation applied to working frequency selection in large-scale vibrating screen’s design

The working frequency selection of the ZK30525 vibrating screen was studied using ANSYS. Integrating the dynamic performance simulation analysis of the vibrating screen structure, the variation laws of beams’ vibration displacements changing with different exciting frequencies were researched. These beams include six beams, with one discharging beam and one in-material beam. Results indicate that vibration displacements in the middle of these beams increase with the augmentation of exciting frequency. When exciting frequency exceeds a certain value, there exists a flat change region for vibration displacement. According to vibrator characteristics, the vibrating screen’s working frequency should be selected in the flat change region, and be far away from modal frequencies. The study provides theoretical guidance for the reasonable working frequency selection of the large-scale vibrating screen.