一种新型振动筛关键部件的疲劳寿命分析

发布时间：2017-04-11 01:11

  本文关键词：一种新型振动筛关键部件的疲劳寿命分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代科学技术的发展,振动筛也朝着大型化、标准化、现代化方向发展,这就要求在设计的初期就对其加入抗疲劳设计,保证产品质量的性能。由于振动筛工作时处于高频振动状态,从而导致振动筛体和筛框长期处于较大的交变激振力下,这就使得振动筛经常会出现横梁和筛框变形断裂、筛框的疲劳开裂等失效,影响正常的生产生活。而新型振动筛相比于普通的振动筛它具有筛分效率高、振动加速度大、处理能力大等优点。 近几年疲劳寿命预测方法得到了突飞猛进的发展,特别是现代计算机技术的发展,为产品在没有物理样机的情况下进行虚拟样机的疲劳分析提供了有力的条件。相比较传统的疲劳寿命预测而言,虚拟样机的疲劳寿命分析可以方便的对模型进行重新设计、修改,对材料的属性进行编辑,调节调用不同环境下的载荷谱,使得可以对不同的情况进行仿真,克服了许多传统实验法的不足之处。 本文主要参考了大量的国内外虚拟耐久性集成化仿真的方法,以某台新型振动筛为研究对象,对其浮动筛框进行了虚拟样机的疲劳寿命分析。首先利用Pro/E对新型振动筛进行三维实体建模；其次利用有限元软件ANSYS对振动筛的浮动筛框进行应力应变分析、模态分析,并得到浮动筛框的柔性体；然后利用动力学仿真软件ADAMS,对振动筛进行多刚体动力学仿真和刚柔耦合动力学仿真,得到疲劳寿命分析所需要的载荷谱；最后在疲劳分析软件N-Code中,根据材料选取适合的S-N曲线,把有限元分析结果和载荷谱关联起来,分析振动筛的疲劳寿命,得出振动筛疲劳寿命分布云图和危险节点。 通过对新型振动筛的疲劳寿命分析结果说明：虚拟样机的疲劳寿命分析是可行的,不用做出物理样机也可以进行疲劳寿命分析。这种方法大大地减少了疲劳实验周期,缩短了产品的研发时间,降低了生产成本,有效地提高了市场的竞争力。同时本文对于其他产品的虚拟样机疲劳寿命分析也提供了一定的参考价值。
【关键词】：新型振动筛 有限元分析 模态分析 动力学分析 刚柔耦合 疲劳寿命分析
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH237.6
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究动态11-13
• 1.3 论文的主要结构安排13-14
• 第二章 疲劳方法的制定和研究14-24
• 2.1 疲劳的简介14-15
• 2.1.1 疲劳的概念14
• 2.1.2 影响疲劳的因素14-15
• 2.2 疲劳寿命设计的理论基础15-16
• 2.3 疲劳寿命的计算方法16-21
• 2.3.1 名义应力法16-17
• 2.3.2 局部应力应变法17-18
• 2.3.3 裂纹扩展寿命法18-19
• 2.3.4 材料的S-N曲线19
• 2.3.5 疲劳累积损伤理论19-21
• 2.4 新型振动筛的疲劳分析21-22
• 2.4.1 虚拟疲劳寿命分析方法21
• 2.4.2 新型振动筛的虚拟疲劳寿命分析流程和方法21-22
• 2.5 本章小结22-24
• 第三章 新型振动筛模型的建立及有限元分析24-36
• 3.1 新型振动筛的主要结构24-27
• 3.2 新型振动筛的工作原理27-28
• 3.3 新型振动筛浮动筛框的有限元模型的建立28-34
• 3.3.1 ANSYS软件的特点和功能28
• 3.3.2 相关问题的处理28-29
• 3.3.3 有限元模型的建立29-30
• 3.3.4 浮动筛框的静力学分析结果30-31
• 3.3.5 浮动筛框的惯性释放法静态分析31-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 新型振动筛的多体动力学建模与仿真分析36-60
• 4.1 多体系统动力学简介36
• 4.2 ADAMS多刚体动力学分析36-38
• 4.3 建立新型振动筛的三维实体模型38-39
• 4.4 创建新型振动筛多刚体动力学仿真模型39-44
• 4.4.1 模型的导入39
• 4.4.2 创建新型振动筛的约束、载荷和驱动39-43
• 4.4.3 模型校验和仿真分析43-44
• 4.5 新型振动筛仿真结果分析44-49
• 4.6 新型振动筛的刚柔耦合动力学仿真分析49-58
• 4.6.1 ADAMS刚柔耦合动力学仿真简介49-50
• 4.6.2 ADAMS中柔性体的建立50
• 4.6.3 创建模态中性文件(MNF)50-53
• 4.6.4 在ADAMS中建立新型振动筛的刚柔耦合模型53-54
• 4.6.5 新型振动筛的刚柔耦合动力学仿真54-58
• 4.7 本章小结58-60
• 第五章 新型振动筛的疲劳寿命分析60-70
• 5.1 疲劳分析软件的简介60-61
• 5.2 新型振动筛浮动筛框的疲劳寿命分析61-68
• 5.2.1 振动筛单位载荷应力分布和载荷谱的获取与配对62-63
• 5.2.2 振动筛材料的S-N曲线63-64
• 5.2.3 振动筛疲劳影响因素64-65
• 5.2.4 疲劳寿命分析65-68
• 5.3 本章小结68-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 本文总结70-71
• 6.2 工作展望71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：297965