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2ZKB振动筛的动态仿真及有限元分析

作　者: 张浩
导　师: 柴保明
学　校: 河北工程大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 振动筛 有限元 模态分析 谐响应分析 瞬态分析
分类号: TD452
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 153次
引　用: 3次
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内容摘要


振动筛广泛用于矿山、煤炭、冶炼、建材、耐火材料、轻工、化工等行业。振动筛的结构和材料直接影响其使用性能和寿命。在工作过程中,筛机主要零部件长期经受周期变化的激振力作用,致使筛箱的侧板、横梁等部件频繁发生断裂事故,严重影响了振动筛的筛分效果和生产效率。因此,需要对振动筛系统及其结构进行动力学研究,使振动筛的运动符合要求,而且消除筛体的应力集中,避免结构发生共振,这对于提高振动筛的工作效率、延长振动筛的使用寿命具有重要意义。本文利用Pro/E软件建立了2ZKB振动筛的三维模型,并进行了运动学仿真。利用ANSYS有限元分析软件,建立了振动筛筛箱的有限元模型,并对其进行了模态和应力分析,得出了前十二阶固有频率及相应振型及振动筛在稳态工作时的应力分布情况,并对振动筛筛箱的结构进行了修改,使得振动筛在稳态工作频率下不再发生共振现象。然后又对筛箱进行了谐响应分析,从曲线上得知振动筛筛箱的结构满足设计要求。本研究为解决振动筛强度问题提供了一种新的结构改进措施,为以后振动筛的设计和优化提供了参考方案。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 课题的提出和研究意义  10-11
  1.2 振动筛发展方向  11-12
  1.3 国内外筛分机械发展状况  12-13
  1.4 振动筛的分类  13-16
  1.5 本课题的研究目的、研究内容及方案  16-17
第2章 用Pro/E软件建立筛箱的三维模型  17-23
  2.1 Pro/Enginee的简介  17-18
    2.1.1 Pro/Enginee软件的主要特性  17-18
    2.1.2 Pro/Engineer软件的模块组成  18
  2.2 振动筛的工作原理  18-19
  2.3 直线振动筛的结构及技术参数  19-22
    2.3.1 2ZKB振动筛的主要结构  19-21
    2.3.2 2ZKB振动筛的特征参数  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 2ZKB振动筛运动仿真分析  23-34
  3.1 ADAMS软件的简介  23-26
    3.1.1 基本模块  23-25
    3.1.2 专业领域模块  25-26
    3.1.3 Pro/E接口模块(Mechanical/Pro)  26
  3.2 应用ADAMS软件进行虚拟样机设计的基本过程  26
  3.3 仿真系统的概念、组成和分类  26-28
  3.4 振动筛的运动仿真  28-31
  3.5 仿真结果分析  31-33
  3.6 本章小结  33-34
第4章 2ZKB振动筛有限元模型的建立  34-42
  4.1 有限元软件ANSYS简介  34-36
    4.1.1 ANSYS的组成  34
    4.1.2 ANSYS的特点  34-35
    4.1.3 ANSYS的主要功能  35-36
  4.2 振动筛有限元建模需要考虑的问题  36
  4.3 有限元模型相关问题的处理  36-38
    4.3.1 筛箱的处理  37
    4.3.2 激振器的模拟  37
    4.3.3 筛体的支撑及边界约束的模拟  37-38
  4.4 选择有限元模型的单元  38-39
    4.4.1 壳单元的选择  38
    4.4.2 梁单元的选取  38-39
    4.4.3 点质量单元的选取  39
    4.4.4 弹簧-阻尼单元的选取  39
  4.5 确定有限元模型的材料特性  39-40
  4.6 2ZKB振动筛有限元模型的建立  40-41
  4.7 本章小结  41-42
第5章 2ZKB振动筛的模态分析及应力分析  42-56
  5.1 模态分析的简介  42-43
  5.2 振动筛的模态有限元分析  43-45
  5.3 2ZKB振动筛的动力学修改  45-51
  5.4 2ZKB振动筛的应力分析  51-54
    5.4.1 停机时的应力分布情况  51-53
    5.4.2 正常工作情况下的应力分布情况  53-54
  5.5 本章小结  54-56
第6章 2ZKB振动筛的谐响应分析  56-65
  6.1 谐响应分析简介  56
  6.2 用有限元软件进行结构谐响应分析的方法  56-58
    6.2.1 Full(完全法)  56-57
    6.2.2 Reduced(缩减法)  57
    6.2.3 Mode Superposition(模态叠加法)  57-58
  6.3 筛箱的谐响应分析  58-64
  6.4 本章小结  64-65
结论与展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
作者简介  70
攻读硕士学位期间发表的学术论文  70

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山机械 > 选矿机械 > 筛分机
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