亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于ANSYS Workbench的大型香蕉篩動力學(xué)分析*

        2020-08-05 05:04:00
        機械研究與應(yīng)用 2020年3期
        關(guān)鍵詞:模態(tài)有限元分析

        彭 飛

        (唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 唐山 063299)

        0 引 言

        振動篩作為主流的篩選設(shè)備被廣泛應(yīng)用于選煤行業(yè),主要用于煤塊的分級、脫水和脫介。通常篩寬3.6m以上的振動篩認為是大型振動篩,大型振動篩能夠有效提升處理能力,節(jié)省廠房面積,減少振動篩的數(shù)量和前期基建投入的費用,因此振動篩的大型化是振動篩的發(fā)展趨勢之一[1-2]。

        大型振動篩對整體結(jié)構(gòu)性能的要求更高,尤其是加強梁、側(cè)板等關(guān)鍵受力部件,往往容易發(fā)生斷裂或者疲勞破壞,這就對其結(jié)構(gòu)的精細化和優(yōu)化提出了更高的要求。有限元分析作為較為成熟的分析方法,在振動篩的動態(tài)特性、疲勞強度等方面的分析發(fā)揮了重要作用。

        本文以BVB3661振動篩為例,通過模態(tài)分析與諧相應(yīng)分析,有效提高振動篩的可靠性,并為整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和調(diào)整提供重要參考。

        1 有限元模型的建立

        1.1 有限元模型的建立

        振動篩的零部件較多,在建模的過程中省略掉了一些對分析結(jié)果影響不大的零件,比如角鋼連接板、橫梁座板等。由于側(cè)板、驅(qū)動梁、橫梁等部件上的孔容易造成應(yīng)力集中,在建模過程中也進行了省略。本文采用自由網(wǎng)格劃分方法對軸進行劃分,控制Body Sizing為100 mm。建立完的有限元模型共有1683864個節(jié)點,82922個單元,網(wǎng)格單元質(zhì)量較好,能夠比較精確的進行計算。各部分材料的參數(shù)設(shè)置見表1所列。

        圖1 振動篩有限元模型

        表1 材料物理特性

        1.2 邊界條件的設(shè)置

        在振動篩前支座和后支座的位置以Body-Ground的形式添加四個彈簧,用來模擬振動篩的橡膠彈簧。在驅(qū)動梁的支撐架上方添加兩個質(zhì)量點,用來模擬箱式激振器的質(zhì)量。并在質(zhì)量點上添加遠程作用點,激振力的作用點位于此位置。振動篩的激振力來源于激振器內(nèi)偏心塊的離心力。

        P(t)=Σm0rω2sinωt

        (1)

        式中:P(t)為激振力;m0為偏心塊的質(zhì)量;r為偏心塊的偏心距;ω為偏心塊的角速度。

        2 模態(tài)分析

        振動篩是典型的振動機械,此文中對該振動篩進行了模態(tài)分析,得到其各階振型和固有頻率,以防止出現(xiàn)共振。進計算,得到振動篩的前12階振型的固有頻率如表2所示。

        表2 固有頻率計算結(jié)果

        振動篩的激振力頻率為13.8 Hz,由表2可知與激振力頻率最相近的固有頻率是15.8 Hz,與激振力頻率相差14.5%,超過了設(shè)計要求10%,滿足使用要求。從分析結(jié)果可以看出,前3階固有頻率接近0 Hz,主要是振動篩沿X軸、Y軸、Z軸的剛體平動,第4~6階為振動篩繞X軸、Y軸、Z軸的剛體轉(zhuǎn)動,第7~8階為入料端和出料端的左右擺動,第9階為篩箱整體的扭曲,第10~11階為篩箱中后部加強梁和橫梁部分的左右擺動,第12階為中后部加強梁的扭曲。隨著固有頻率的增大,振動篩振動產(chǎn)生的最大位移也在逐漸增大。但是振動篩的工作頻率較低,所以我們一般只關(guān)注振動頻率附近的固有頻率和振型[3-5]。圖2列出了第7~10階的振型圖。

        圖2 模態(tài)振型圖

        3 諧響應(yīng)分析

        設(shè)置頻率范圍為0~30 Hz,間隙為30次,采用完全法進行諧響應(yīng)分析。完全法相較于模態(tài)疊加法而言,其結(jié)果更加準(zhǔn)確,且不局限于模態(tài)分析得到的階數(shù),但耗時略長。經(jīng)計算,得到工作頻率13.8 Hz下的等效應(yīng)力如圖3所示。可見整體應(yīng)力分布較均勻,最大應(yīng)力為17.95 MPa,位于驅(qū)動梁內(nèi)部的加強筋上,如圖4所示。除此之外,加強梁和側(cè)板中后部分布應(yīng)力相對較大。從振動篩Z軸位移分布云圖5可以看出,振動篩在Z軸方向上位移接近于零,說明振動篩橫擺很小,設(shè)計合理。從總體位移云圖6看出,篩箱總體位移在4~5 mm左右,與設(shè)計振幅相符[6-8]。

        圖3 13.8 Hz頻率下振動篩應(yīng)力分布云圖

        圖4 驅(qū)動梁應(yīng)力最大處

        圖5 Z軸方向的位移云圖

        圖6 總位移云圖

        4 組合分析

        通過模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析可以得到不同頻率的簡諧力下的動態(tài)響應(yīng),這為我們分析振動篩的動態(tài)特性提供了參考。而要想得到任一時刻篩箱的應(yīng)力分布,需要對振動篩做動力學(xué)分析,振動篩由于模型大、受力復(fù)雜,做瞬態(tài)動力學(xué)分析會對計算機提出較高要求,耗時也會較長。因此本文利用組合分析的方法模擬振動篩的應(yīng)力分析。

        由受力分析可知,振動篩在運行過程中主要受到激振力、慣性力、阻力、彈簧約束力及重力的作用,建立力學(xué)模型可知:

        (2)

        式中:{P(t)}為激振力;M為箱體和物料的質(zhì)量之和;∑m0為偏心塊質(zhì)量之和;K為彈簧剛度;μ為阻尼系數(shù),一般取μ=0.2~0.3。

        將式(1)代入式(2),得:

        =∑m0rω2sinωt

        (3)

        由于振動篩是在激振力作用下做強迫振動的,僅考慮強迫振動因素,則式(3)的特解為:

        Y=Asin(ωt-α)

        (4)

        式中:A為振動篩的振幅;α為位移滯后于激振力的相位差。

        由式(4)可得:

        (5)

        (6)

        將式(4)、式(5)和式(6)代入式(3)得:

        (7)

        (8)

        經(jīng)計算,α≈0,由此可知位移滯后于激振力的相位差接近于零,而阻力相對于激振力和慣性力較小可以忽略。因此我們在分析時可以采用對篩箱在激振力、慣性力和重力作用下的組合來模擬其總體的受力情況。激振力和慣性力是簡諧力,采用Harmonic Response模塊,重力為恒力,采用的是Static Structural模塊,然后添加Design Assessment模塊,將幾種情況進行組合求解。

        由圖7可知,重力作用下篩箱的最大應(yīng)力為14.69 MPa,位于側(cè)板與前支座結(jié)合的部分。由圖8可以看出在慣性力作用下振動頻率為13.8 Hz時,篩箱最大應(yīng)力為1.29 MPa,位于篩箱側(cè)板后下方的加強角鋼上。篩箱的整體應(yīng)力較小,這是由于慣性力不像激振力是集中作用在驅(qū)動梁上的,而是按質(zhì)量分布作用于每個部分。由此也可以看出慣性力對于振動篩整體的應(yīng)力分布影響較小。

        圖7 重力作用下的應(yīng)力云圖

        圖8 慣性力作用下的應(yīng)力云圖

        將激振力、慣性力和重力幾種工況在Design Assessment模塊下進行組合求解,選擇工作頻率為13.8 Hz,并調(diào)整相位角,經(jīng)計算得到組合工況下的應(yīng)力分布如圖9所示??梢钥闯鲎畲髴?yīng)力為23.26 MPa,小于許用應(yīng)力,符合設(shè)計要求。最大應(yīng)力位于驅(qū)動梁支撐座上安裝激振器的孔附近,此處同時受到激振力和激振器的慣性力的作用,因此出現(xiàn)了較大的應(yīng)力。除此之外,各個橫梁、加強梁處和側(cè)板處應(yīng)力分布較均勻,說明篩箱整體結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理。

        圖9 組合工況下的應(yīng)力分布云圖

        5 結(jié) 語

        以BVB3661大型香蕉篩為研究對象,對其進行了模態(tài)分析,得到了前12階振型和固有頻率,驗證了工作頻率下不會發(fā)生共振。然后對其進行了諧響應(yīng)分析,得到了13.8Hz工作頻率下的振動篩的應(yīng)力響應(yīng)和位移響應(yīng),其數(shù)值能滿足振動篩的強度和剛度要求。最后將激振力、慣性力和重力作用下的幾種工況進行組合求解,進一步分析了篩箱的應(yīng)力分布,驗證了其強度符合設(shè)計要求,為篩箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化提供重要參考。

        猜你喜歡
        模態(tài)有限元分析
        隱蔽失效適航要求符合性驗證分析
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展趨勢分析
        國內(nèi)多模態(tài)教學(xué)研究回顧與展望
        基于HHT和Prony算法的電力系統(tǒng)低頻振蕩模態(tài)識別
        磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析
        由單個模態(tài)構(gòu)造對稱簡支梁的抗彎剛度
        計算物理(2014年2期)2014-03-11 17:01:39
        基于SolidWorks的吸嘴支撐臂有限元分析
        箱形孔軋制的有限元模擬
        上海金屬(2013年4期)2013-12-20 07:57:18
        巨型總段吊裝中的有限元方法應(yīng)用
        船海工程(2013年6期)2013-03-11 18:57:27
        少妇太爽高潮在线播放| 无码人妻精品一区二区三区66| 亚洲国产午夜精品乱码| av网站可以直接看的| 亚洲丝袜美腿在线视频| 少妇内射兰兰久久| 国产又爽又黄的激情精品视频| 91久久精品一二三区蜜桃| 国产专区国产精品国产三级| 成人影院yy111111在线| 精品久久久久久久久午夜福利| 午夜视频免费观看一区二区| 日韩中文字幕素人水野一区 | 国产日产精品_国产精品毛片| 亚洲av无码精品色午夜| 99久久久无码国产精品动漫| 亚洲国产综合精品一区| 久久中文骚妇内射| 日本免费人成视频播放| 亚洲AV无码乱码一区二区三区| 亚洲av综合色一区二区| 无码国产69精品久久久久孕妇| 成人免费xxxxx在线视频| 久久99精品免费国产| 日出白浆视频在线播放| 国产av人人夜夜澡人人爽麻豆| 亚洲不卡电影| 久久99精品综合国产女同| 亚洲av日韩av天堂久久| 麻豆成人在线视频| 国产女人高潮的av毛片| 亚洲国产av自拍一区| 丰满熟女人妻中文字幕免费| 亚洲欧美日韩在线中文一| 99久久精品人妻少妇一| 日韩中文字幕免费视频| 国产高潮精品久久AV无码| 国产精品高清免费在线| 粗大的内捧猛烈进出少妇| 欧美末成年videos在线观看| 中文字幕久久熟女人妻av免费|