ZKB型直线振动筛的结构动力学分析及优化设计
发布时间：2023-04-21 22:52
随着筛分技术的理论和实践不断融合与发展,直线振动筛作为重要的生产设备已广泛应用于诸多领域。随着对煤炭的需求量越来越大,对振动筛的要求也越来越高,振动筛本身具有的结构简单、安装维修方便和工作寿命长等性能已经不能满足当前的工况需求,还要求振动筛具有高效的生产力,优良的筛分效果等性能。本课题以某选煤厂使用的ZKB1548型直线振动筛为研究对象,利用SolidWorks建立筛机的三维模型,对ZKB1548直线型振动筛进行静力学分析。通过分析其应力图和变形图,得出该筛机应力和变形最大点的位置。对筛机的前12阶进行模态分析和谐响应分析,得出第一阶频率接近筛机的固有频率,容易引起共振,需要进行局部优化。采用增加侧板厚度的方法来改变其固有频率,对筛机进行优化并验证,优化结果证明有效地避开了共振区域,提高了筛机的寿命。利用MATLAB对振动筛的振幅、振动方向角、抛射强度和筛面倾角等参数进行优化,优化后ZKB1548直线型振动筛的单位生产量功率消耗有明显下降。提出一种基于拓扑优化的侧板加强筋位置布局方法。通过对侧板加强筋位置的优化,提高了振动筛的工作效率,使得ZKB1548型直线振动筛的结构更加合理,避免...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状和发展趋势
1.2.1 振动筛国外研究现状
1.2.2 振动筛国内研究现状
1.2.3 直线振动筛的发展趋势
1.3 本课题的研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 直线振动筛的工作原理和参数计算
2.1 直线振动筛的振动理论和振动方程
2.1.1 直线振动筛的振动理论
2.1.2 直线振动筛的振动方程
2.2 ZKB1548型直线振动筛的结构及工作原理
2.2.1 直线振动筛的结构组成
2.2.2 直线振动筛的工作原理
2.3 ZKB1548型直线振动筛的参数计算
2.3.1 运动学参数
2.3.2 动力学参数
2.3.3 ZKB1548型直线振动筛的特征参数
2.4 本章小结
第3章 ZKB1548型直线振动筛的有限元模型建立及静力学分析
3.1 ANSYS Workbench简介
3.1.1 ANSYS Workbench的组成和特点
3.1.2 ANSYS Workbench的主要功能
3.2 有限元分析的基本步骤
3.3 ZKB1548型直线振动筛模型的建立
3.3.1 建模需要考虑的问题
3.3.2 材料特性的确定
3.3.3 模型网格的划分
3.4 ZKB1548型直线振动筛的静力分析
3.4.1 结构静力学分析
3.4.2 振动筛筛箱的载荷施加及约束
3.4.3 ZKB1548型直线振动筛的静力分析结果
3.5 本章小结
第4章 ZKB1548型直线振动筛的动力学分析
4.1 ZKB1548型直线振动筛的模态分析
4.1.1 模态分析概述
4.1.2 模态分析理论
4.1.3 ZKB1548型直线振动筛的模态分析
4.2 ZKB1548型直线振动筛的谐响应分析
4.2.1 谐响应分析的基本理论
4.2.2 谐响应分析的方法及步骤
4.2.3 ZKB1548型直线振动筛筛箱的谐响应分析
4.3 本章小结
第5章 ZKB1548型直线振动筛的结构和参数优化
5.1 ZKB1548型直线振动筛的局部结构优化
5.2 优化后ZKB1548型直线振动筛的模态分析
5.3 ZKB1548型直线振动筛的参数优化
5.3.1 参数优化的基本理论
5.3.2 参数优化的目的
5.3.3 直线振动筛的相关参数
5.3.4 数学模型的建立
5.3.5 基于MATLAB工具箱振动筛的参数优化
5.4 本章小结
第6章 ZKB1548型直线振动筛侧板的拓扑优化
6.1 拓扑优化的基本原理
6.2 拓扑优化的数学模型
6.3 振动筛侧板加强筋布局的拓扑优化设计
6.3.1 侧板工况的选取及载荷的确定
6.3.2 侧板结构的拓扑优化
6.4 优化前后侧板的有限元分析
6.4.1 侧板的静力学分析
6.4.2 侧板的模态分析
6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3796404
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状和发展趋势
1.2.1 振动筛国外研究现状
1.2.2 振动筛国内研究现状
1.2.3 直线振动筛的发展趋势
1.3 本课题的研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第2章 直线振动筛的工作原理和参数计算
2.1 直线振动筛的振动理论和振动方程
2.1.1 直线振动筛的振动理论
2.1.2 直线振动筛的振动方程
2.2 ZKB1548型直线振动筛的结构及工作原理
2.2.1 直线振动筛的结构组成
2.2.2 直线振动筛的工作原理
2.3 ZKB1548型直线振动筛的参数计算
2.3.1 运动学参数
2.3.2 动力学参数
2.3.3 ZKB1548型直线振动筛的特征参数
2.4 本章小结
第3章 ZKB1548型直线振动筛的有限元模型建立及静力学分析
3.1 ANSYS Workbench简介
3.1.1 ANSYS Workbench的组成和特点
3.1.2 ANSYS Workbench的主要功能
3.2 有限元分析的基本步骤
3.3 ZKB1548型直线振动筛模型的建立
3.3.1 建模需要考虑的问题
3.3.2 材料特性的确定
3.3.3 模型网格的划分
3.4 ZKB1548型直线振动筛的静力分析
3.4.1 结构静力学分析
3.4.2 振动筛筛箱的载荷施加及约束
3.4.3 ZKB1548型直线振动筛的静力分析结果
3.5 本章小结
第4章 ZKB1548型直线振动筛的动力学分析
4.1 ZKB1548型直线振动筛的模态分析
4.1.1 模态分析概述
4.1.2 模态分析理论
4.1.3 ZKB1548型直线振动筛的模态分析
4.2 ZKB1548型直线振动筛的谐响应分析
4.2.1 谐响应分析的基本理论
4.2.2 谐响应分析的方法及步骤
4.2.3 ZKB1548型直线振动筛筛箱的谐响应分析
4.3 本章小结
第5章 ZKB1548型直线振动筛的结构和参数优化
5.1 ZKB1548型直线振动筛的局部结构优化
5.2 优化后ZKB1548型直线振动筛的模态分析
5.3 ZKB1548型直线振动筛的参数优化
5.3.1 参数优化的基本理论
5.3.2 参数优化的目的
5.3.3 直线振动筛的相关参数
5.3.4 数学模型的建立
5.3.5 基于MATLAB工具箱振动筛的参数优化
5.4 本章小结
第6章 ZKB1548型直线振动筛侧板的拓扑优化
6.1 拓扑优化的基本原理
6.2 拓扑优化的数学模型
6.3 振动筛侧板加强筋布局的拓扑优化设计
6.3.1 侧板工况的选取及载荷的确定
6.3.2 侧板结构的拓扑优化
6.4 优化前后侧板的有限元分析
6.4.1 侧板的静力学分析
6.4.2 侧板的模态分析
6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3796404
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