高速大型振动筛结构动态特性及可靠性基础研究
发布时间：2021-03-02 19:00
大型化、高速化和轻型化是振动筛分设备发展的主要趋势。在满足振动筛的大处理量和高工作效率的同时,保证振动筛结构的强度和刚度是实现振动筛大型化和高速化的关键问题。本课题以抑制振动筛的弹性振动为研究目标,采用对振动筛横梁添加多余约束的方法实现应力集中的弱化和能量的均匀分布,从而保证振动筛在不改变整体质量的前提下提高强度和刚度,为高速大型振动筛的设计提供一种新思路。本课题首先对直线振动筛进行了多余约束设计。在保证其横梁质量和转动惯量不变的前提下,设计出了多余约束结构横梁,并建立了多余约束振动筛的力学模型。在此基础上,建立了静定横梁振动筛和多余约束横梁结构振动筛的有限元模型。对多余约束横梁结构振动筛和静定横梁振动筛有限模型进行了动力学特性分析。分别提取了两种模型的前10阶的固有频率、模态振型和工作频率下的动应力响应。结果表明,多余约束横梁结构振动筛的动应力和变形比静定横梁振动筛有明显下降,整体的刚度和强度比静定横梁振动筛有明显提高。该课题还基于功率流理论研究了多余约束结构对弹性振动的抑制机理。采用基于Ritz级数法的模态功率流方法分析了多余约束横梁和静定横梁内部的能量分布。结果表明:多余约束横梁...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
直线振动筛的力学模型
(a) 静定横梁振动筛 (b) 多余约束横梁结构振动筛图 2-4 振动筛实体模型Figure 2-4 Model of vibrating screen约束横梁结构振动筛的主要技术参数如下表。表 2-9 振动筛主要技术参数Figure 2-9 Main technical parameters of vibrating screen指标 参数规格/(mm) 1000×1500筛面 面积/(m2) 1.5层数 1工作频率/(Hz) 16.7单振幅/(mm) 3.5~5安装倾角/(°) 0°振动方向/(°) 45±5°型号 YZO-3-5电动机 功率/(kW) 0.4转速/(r/min) 1500调频器功率/(kW) 1
图 3-1 SOLID92 几何模型Figure 3-1 SOLID92 geometry的位移函数可表示为[152]：1 1 2 2 3 3 4 1 2 2 3 1 3 1 4 2 4 3 42 1) (2 1) (2 1) (2 1( J K LM N O P Q RS S u S S u S S u S u S S u S S u S S u S S u S S u S S + + + + + + + +1 1 2 2 3 3 4 1 2 2 3 1 3 1 4 2 4 3 4(2 1) (2 1) (2 1) (2 1( J K LM N O P Q RS S v S S v S S v S v S S v S S v S S v S S v S S v S S + + + + + + + +1 1 2 2 3 3 4 1 2 2 3 1 3 1 4 2 4 (2 1) (2 1) (2 1) (2 ( J K LM N O P Q R S S w S S w S S w S w S S w S S w S S w S S w S S w S + + + + + + + +单元在x、 y 、 z方向上的位移； 、LuMu 、 、 、NuOuPu 、 、 —I，J，…，QuRu 、LvMv 、 、 、NvOvPv 、 、 —I，J，…，RQvRv
【参考文献】：
期刊论文
[1]超静定等强度梁在复合载荷作用下的优化[J]. 李清禄,杨静宁. 甘肃科学学报. 2009(04)
[2]模糊结构的能度可靠性灵敏度分析方法[J]. 何红妮,吕震宙,王维虎. 西北工业大学学报. 2009(05)
[3]含有弹性支承超静定结构的内力分析[J]. 张长平,张黎明. 河南城建学院学报. 2009(04)
[4]煤用振动筛分设备的研究现状及发展趋势[J]. 石剑锋. 煤矿机械. 2009(05)
[5]伸缩杆管体超静定问题的有限元求解[J]. 方清,孙宇新,沈培辉,康宗维. 兵工学报. 2009(04)
[6]分析超静定结构的基本方法[J]. 李强,孙传忠. 科技信息. 2008(36)
[7]振动筛筛分效率的影响因素分析[J]. 张路霞,李云峰. 煤矿机械. 2008(11)
[8]从Levinson高阶梁理论的一致变分到高次翘曲梁理论[J]. 徐翔,郝际平. 工程力学. 2008(02)
[9]火灾下轴向约束钢梁的样条有限元法[J]. 王培军,李国强. 同济大学学报(自然科学版). 2007(12)
[10]煤炭工业节能减排工作意见[J]. 中国煤炭工业. 2007(09)
博士论文
[1]裂纹损伤结构的振动功率流特性与损伤识别[D]. 朱翔.华中科技大学 2007
[2]水下复杂圆柱壳振动能量流和声辐射特性研究[D]. 严谨.华中科技大学 2006
[3]大型振动筛动力学分析及动态设计[D]. 李文英.太原理工大学 2004
硕士论文
[1]大型振动筛系统与结构的动力学研究[D]. 宫美英.燕山大学 2008
本文编号：3059775
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
直线振动筛的力学模型
(a) 静定横梁振动筛 (b) 多余约束横梁结构振动筛图 2-4 振动筛实体模型Figure 2-4 Model of vibrating screen约束横梁结构振动筛的主要技术参数如下表。表 2-9 振动筛主要技术参数Figure 2-9 Main technical parameters of vibrating screen指标 参数规格/(mm) 1000×1500筛面 面积/(m2) 1.5层数 1工作频率/(Hz) 16.7单振幅/(mm) 3.5~5安装倾角/(°) 0°振动方向/(°) 45±5°型号 YZO-3-5电动机 功率/(kW) 0.4转速/(r/min) 1500调频器功率/(kW) 1
图 3-1 SOLID92 几何模型Figure 3-1 SOLID92 geometry的位移函数可表示为[152]：1 1 2 2 3 3 4 1 2 2 3 1 3 1 4 2 4 3 42 1) (2 1) (2 1) (2 1( J K LM N O P Q RS S u S S u S S u S u S S u S S u S S u S S u S S u S S + + + + + + + +1 1 2 2 3 3 4 1 2 2 3 1 3 1 4 2 4 3 4(2 1) (2 1) (2 1) (2 1( J K LM N O P Q RS S v S S v S S v S v S S v S S v S S v S S v S S v S S + + + + + + + +1 1 2 2 3 3 4 1 2 2 3 1 3 1 4 2 4 (2 1) (2 1) (2 1) (2 ( J K LM N O P Q R S S w S S w S S w S w S S w S S w S S w S S w S S w S + + + + + + + +单元在x、 y 、 z方向上的位移； 、LuMu 、 、 、NuOuPu 、 、 —I，J，…，QuRu 、LvMv 、 、 、NvOvPv 、 、 —I，J，…，RQvRv
【参考文献】：
期刊论文
[1]超静定等强度梁在复合载荷作用下的优化[J]. 李清禄,杨静宁. 甘肃科学学报. 2009(04)
[2]模糊结构的能度可靠性灵敏度分析方法[J]. 何红妮,吕震宙,王维虎. 西北工业大学学报. 2009(05)
[3]含有弹性支承超静定结构的内力分析[J]. 张长平,张黎明. 河南城建学院学报. 2009(04)
[4]煤用振动筛分设备的研究现状及发展趋势[J]. 石剑锋. 煤矿机械. 2009(05)
[5]伸缩杆管体超静定问题的有限元求解[J]. 方清,孙宇新,沈培辉,康宗维. 兵工学报. 2009(04)
[6]分析超静定结构的基本方法[J]. 李强,孙传忠. 科技信息. 2008(36)
[7]振动筛筛分效率的影响因素分析[J]. 张路霞,李云峰. 煤矿机械. 2008(11)
[8]从Levinson高阶梁理论的一致变分到高次翘曲梁理论[J]. 徐翔,郝际平. 工程力学. 2008(02)
[9]火灾下轴向约束钢梁的样条有限元法[J]. 王培军,李国强. 同济大学学报(自然科学版). 2007(12)
[10]煤炭工业节能减排工作意见[J]. 中国煤炭工业. 2007(09)
博士论文
[1]裂纹损伤结构的振动功率流特性与损伤识别[D]. 朱翔.华中科技大学 2007
[2]水下复杂圆柱壳振动能量流和声辐射特性研究[D]. 严谨.华中科技大学 2006
[3]大型振动筛动力学分析及动态设计[D]. 李文英.太原理工大学 2004
硕士论文
[1]大型振动筛系统与结构的动力学研究[D]. 宫美英.燕山大学 2008
本文编号：3059775
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