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。     

基于流-固耦合的固定-自由立管三维数值模拟振动特性分析

长沙矿山研究院有限责任公司研发的液位测量装置整体结构为立式管状结构,工作时装置处于矿浆之中,浮选槽环境对其机械结构施加多种载荷。针对该装置处于流体环境中的振动特性,基于有限元方法展开研究。根据该液位检测装置实际环境,建立了简化的一端固定一端自由的三维立管绕流模型。对简化后的长径比为78.125的流固耦合系统,分别建立了壳单元模型与实体单元模型,并对两模型数值模拟结果进行对比,得到了壳模型可以较好地适用于该系统的结论。选择壳单元模型进行模态分析,得到了该立管的前10阶模态振型及模态频率。计算分析了不同矿浆流速对立管的振动特性影响。     

平板网架支座约束状态分析

为了促进网架结构在煤炭行业的推广应用,解决设计中存在的网架支座约束状态的设置问题,介绍了厂房屋面平板网架设计,分析了厂房平板网架支座约束状态定义.利用材料力学的理论对悬臂柱支座等效弹簧刚度进行了求解.明确了网架支座切向、法向支座及弹性支座约束状态的计算方法.以吉郎德露天煤矿主厂房的屋面为工程背景,结合3D3S Desi...     

掘锚机截割臂中耳座的动态特性分析

以掘锚机截割臂中的耳座为研究对象,对其动态特性进行分析。耳座通过模态分析,提取其固有频率和模态振型。经过分析表明:该耳座在工作过程中,激励的振动频率不会与耳座的振动频率发生共振;第4、6阶模态振型的振型特征振幅较大,耳座轴处受力较大,可能会造成损坏,在设计中应给予足够的重视,这为掘锚机截割臂及其他零部件的动态特性和结构优化提供重要的参考。     

圆管带式输送机机架结构的模态分析研究

以圆管带式输送机机架整体结构为研究对象,建立了整体结构的有限元力学模型,并进行了模态分析,得到结构前6阶固有频率及振型图。计算表明,对于这种长距离多弹性支撑整体钢架结构,其刚度及质量分布与各部件的连接处理是否合理,对整体结构自身动态性能影响较大。     

基于ANSYS Workbench圆柱滚子轴承有限元仿真

为了对圆柱滚子轴承静、动态特性进行更加深入的了解和改善,以NU208E圆柱滚子轴承为研究对象,建立轴承三维模型,导入ANSYS Workbench建立轴承接触特性和模态有限元仿真模型,在实际极限工况下对轴承等效应力、弹性等效应变等接触特性和模态进行仿真分析。仿真结果表明:轴承等效应力、弹性等效应变主要分布在圆柱滚子与内、外圈接触部位,且满足实际工况要求;不同模态阶数下的振动频率、振型及总变形量不同。该研究为圆柱滚子轴承承载特性和综合力学性能的提高、结构优化及振动噪声的减小提供理论依据。     

采煤机整体式电控箱振动机理研究

针对采煤机整体式电控箱振动较大导致电气元部件可靠性降低的难题,首先进行振源分析和建立采煤机动力学微分方程,得到了振动固有特性;基于虚拟样机技术对电控箱壳体进行模态分析,得到了振动模态频率和主要影响模态振型;分析不同振型对电控箱的影响,提出了相应的减振措施和结构优化设计方法。     

PE250×400型颚式破碎机机架的模态分析

以PE250×400型颚式破碎机机架为研究对象,利用三维设计软件SolidWorks对机架进行了三维实体建模,然后导入到有限元软件ANSYS Workbench中对其进行了固定模态计算,得到了机架的固有频率和振型,为后续进行的谐响应分析、瞬态响应分析、振动故障诊断和预报,以及结构动力特性的优化设计奠定了基础。通过分析表明,由驱动电动机、主轴和皮带传动引起的激励频率远远低于机架的最低固有频率175.9Hz,因而不会导致机架共振的产生;机架高阶振型的振动形式较复杂,机架低阶振型的振动形式简单,但振幅较大,对机架的强度和刚度影响较大,工作时应注意使破碎机周围的振源频率与之避开。     

起重机用齿轮减速器箱体结构的优化设计

以某起重机用齿轮减速器箱体为研究对象,借助APDL语言建立齿轮箱静力优化模型,采用一阶优化算法对其结构进行优化设计,优化后箱体质量减少11.1%。为避免优化后齿轮箱振动模态频率与系统激励频率一致而出现共振现象,通过建立齿轮箱参数化模态分析有限元模型,利用Lanczos法对其进行模态分析,得出优化后齿轮箱的前10阶固有频率和振型。研究结果表明,箱体模态频率不会与激励频率产生共振。     

一种求解结构振动特性的程序化方法

简要介绍了结构振动特性分析的基本原理和方法,借助MATLAB实现了结构自振频率和振型向量求解的程序化方法。通过算例介绍了程序的实现方法,分析表明,编写的程序简单、快捷可靠,可为求解某些结构体系自振频率和振型提供新的思路。     

矿山爆破振动载荷下框架结构的动力响应分析

针对矿山爆破振动对邻近建筑结构的影响,对现场的爆破振动进行了监测,运用动力有限元法建立了包括确定爆破激振力的作用位置、大小和时程特征等爆破加载模型。采用ANSYS/LS-DYNA软件分别将爆破振动波输入建筑结构模型进行数值计算,通过建筑结构在爆破载荷作用下的结构自振周期随阶数变化和加速度、速度和位移时程曲线及各楼层测点的加速度放大系数的变化,分析了某矿办公楼对爆破振动的动力响应情况。研究结果表明:在模态4阶之前自振周期下降较快,5、6阶比较平稳,7阶后自振周期缓慢变小并趋于平稳,且模型的高阶振型出现扭转效应。随着楼层增加框架结构对矿山爆破振动响应的加速度增大的趋势。     

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。     

EBH300A横轴悬臂式掘进机截割头结构振动模态分析

对EBH300A横轴悬臂式掘进机截割头的各装配部件采用非线性有限元接触配合,与工程实际情况接近,避免了单一线性结构有限元计算分析的缺陷。利用Block Lanczos法计算截割头的前10阶模态,得到了截割头前10阶模态固有频率和振型。通过模态分析得出的截割头三维振型位移云图显示出复杂多样振动形式:包括轴向振动、径向振动和扭转振动;处于截割煤岩区域的低频大幅度振动对滚筒及截齿截割煤岩有重要影响。     

悬臂式掘进机截割减速器壳体固有动特性研究

为提高悬臂式掘进机截割减速器壳体的抗振能力,分别以有限元法和模态试验研究了截割减速器壳体。以某型悬臂式掘进机截割减速器为例,通过Solidworks建立壳体的三维模型,并将其导入Workbench进行带预应力约束的模态分析,求解了壳体前六阶固有频率和振型;同时对该减速器壳体进行了模态试验。结果显示,齿轮啮合频率显著低于壳体固有频率,避免了发生共振,且有限元法与模态试验结果相吻合。     

基于Romax行星齿轮传动振动特性仿真分析

以某行星齿轮传动为研究对象,分析行星齿轮传动原理;建立行星齿轮三维模型,导入仿真软件Romax对行星齿轮传动模态、固定内齿圈振动加速度、振动速度等振动特性进行仿真分析。仿真结果表明:行星齿轮传动不同阶数下的振动频率、振型和振动总位移不同;行星齿轮传动固定内齿圈的振动加速度、振动速度都呈现在某一均值波动的情况。该研究为避免行星齿轮传动发生共振、减小振动噪声及增加疲劳寿命提供理论依据。     

四角锥网架的动力分析

利用ANSYS作出了某四角锥网架的模态及地震响应的动力分析。通过不同截面大小,网架高度,网架跨度的变化讨论了其对网架的自振频率,和地震响应的影响。得出了具有工程实际意义的结论。     

大跨度储煤棚拱桁架结构抗震性能分析

以三心圆钢管拱桁架储煤棚为研究对象,采用有限元SAP2000软件,对矢跨比为0.35、跨度为94 m的钢管拱桁架的动力特性及抗震性能进行了分析,得到了该结构振型特点、自振频率、地震作用下的内力分布。分析结果表明,该结构承载力满足使用要求,但在其两端圆弧相切处存在应力集中,并指出了薄弱部位,为拱桁架的设计提供了理论依据和技术参考。     

行星减速器壳体试验模态与有限元分析

以某型掘进机二级行星结构截割减速器为研究对象,通过模态试验及ANSYS有限元分析,测定了壳体的前5阶模态固有频率及振型。模态试验采用单点激励多点响应的方法,有限元分析采用带预应力的模态振型叠加法。研究结果表明,模型的精确性、约束条件设置与试验条件的吻合程度,对求解结果的正确性影响很大;研究得出模态频率接近,误差小于10%,且模态振型形态相似;各阶固有频率均避开了啮合频率及齿轮转动频率,不会引起壳体共振。研究结论对齿轮传动系统动力学分析具有参考价值。     

矿用重型采掘装备振动传感器优化配置方法

针对重型采掘装备振动测试中传感器布置优化的问题,建立了以连续采煤机为研究对象的刚柔耦合虚拟样机模型。在虚拟样机模型中设置截割滚筒载荷激励及传感器虚拟测点,计算结构各阶模态振型及各测点振动响应能量。分析结果表明,通过模态振型及模态运动能数值可以有效判断传感器布置数目,优化传感器布置位置,并为后续连采机振动测试实验提供理论依据。