双层直线振动筛的有限元模态分析

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振动筛筛箱模态特性分析及动强度校核

振动筛筛箱模态特性分析及动强度校核苏梅;童昕;刘强;张卡德;王桂锋【摘要】在总结工程经验,综合分析振动筛系统的基础上,采用三维软件建立了振动筛筛箱的参数化有限元模型,并讨论了建模中的问题.对振动筛筛箱进行模态分析,获得了筛箱前14阶固有频率和对应的主振型.对振动筛筛箱进行谐响应分析,确定了筛箱各结点处位移、动应力分布规律.根据仿真结果,进行了振动筛筛箱的动刚度及动强度校核.结果表明,所建立的有限元模型能较好反映筛箱的实际结构特点,可以满足应力分析的要求.由模态分析看出,筛箱固有频率和工作频率不重合,因此在工作中不会产生共振.由谐响应分析得出,动刚度及动强度满足设计要求.本研究为振动筛的大型化、重型化设计提供了理论依据.%Basec on practical experiences and comprehensive analysis of vibration screen system, a parameteri ed finite element model of Vibrating Screen Box was set up by a 3D software and the related issues in modeling were also discussed. The first 14 step natural frequencies and its relevant normal modes of the screen box were gained by modal analysis of the vibrating screen box. The distribution rule of all the nodes displacement and dynamic stress were identified by harmonic response simulation. Based on the simulation results, the dynamic rigidity and strength of the Vibrating Screen Box were checked. The results showed that the established finite element model of the screen box was well coincide with the actual structure, which also can satisfy the requirements of stress analysis. According to the modal analysis, the natural frequency is not coincident to working frequency, so there would be no resonance occur during work. According to the harmonic responseanalysis, the dynamic rigidity and strength of the screen box can meet the design requirement. This paper proposed a theoretical basis for designing large-sized and heavy-duty Vibrating Screens.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】6页(P112-116,138)【关键词】振动筛筛箱;有限元;模态特性;动强度校核【作者】苏梅;童昕;刘强;张卡德;王桂锋【作者单位】华侨大学;华侨大学;华侨大学;华侨大学;华侨大学【正文语种】中文概率筛采用比筛分粒度大的筛孔对物料进行分级,由框架、筛面和2个振动电机组成,其中筛面为多层互相平行,坡度自上而下递增,筛孔大小递减的筛网组成。

振动工程中的模态分析方法

振动工程中的模态分析方法振动工程是应用力学和机械工程学原理研究物体在振动状态下的特性与行为的学科，它在航空、航天、汽车、电子、建筑、机械、石化等行业得到广泛应用。

模态分析是振动工程的一项基本技术，在振动分析和振动控制中发挥着重要作用。

模态分析是通过形态分解的方法，将振动系统振型分解成若干个自然振动模态，并进一步确定每个自然振动模态的基本参数，包括振动频率、振动模态形态和振型振动幅度等参数。

模态分析技术可以分析结构的动态特性，描述结构在振动状态下的特点与本质，并评估结构的振动性能。

模态分析技术的基本原理是运用振动学的知识研究振动系统的特性与行为。

振动系统的特性与行为是由质量、刚度和阻尼等参数决定的，它们在系统自由振荡的过程中，呈现出一定的规律和变化。

模态分析技术通过对结构的振动响应进行分析，求出结构的振动模态形态和振动特性参数，以揭示结构的动态特性。

在模态分析中，网络分析法是一种较常用的分析方法。

网络分析法是基于多输入多输出的振动分析方法，其基本原理是通过构建动力学方程组，求解方程组的特征值和特征向量，得到结构的振动模态和振动特性参数。

在进行模态分析时，需要采用一定的振动测试手段和技术设备，如振动传感器、数据采集仪和振动分析软件等。

振动传感器可以检测出物体的振动情况，并将振动信号转化为电信号，传输到数据采集仪进行采集。

数据采集仪可以对振动信号进行采集、存储和处理，并将处理后的数据传输到振动分析软件中进行分析。

振动分析软件可以对振动信号进行谱分析、滤波处理、频域分析和时域分析等，并对振动信号进行模态分解，求出结构的自然振动模态和振动特性参数。

模态分析技术在振动工程中得到广泛应用，可以对结构的动态特性进行研究和分析，评估结构的振动性能，进一步指导结构设计和优化。

同时，模态分析技术也是现代振动控制技术的基础，可以为振动控制系统的设计和实现提供理论和技术支持。

总之，模态分析技术是振动工程领域中一项重要的技术，可以揭示结构的动态特性和振动特性参数，评估结构的振动性能，指导结构的设计和优化，并为振动控制系统的设计和实现提供理论和技术支持。

振动筛试验模态分析3

振动筛试验模态分析1 引言模态参数对于机械系统的故障诊断、结构修改及优化设计、振动噪声控制等许多实际工程领域有着广泛的应用，它是现代工程设计方法中对机械结构进行动力学设计和动力学修改不可缺少的有效工具。

随着机械性能和机械效率的提高，出现了机械高速化、大型化、复杂化以及机、电、液综合的趋势。

模态分析技术越来越显示出它的重要性和优越性。

目前，模态分析技术已日趋成熟和完善，各种实验方法和处理分析手段层出不穷，这对保证各种机械产品和工程结构的高性能指标、高使用安全性、高可靠性起着越来越重要的作用。

某厂家生产的振动筛在投入使用后，近90%的故障发生在结构的同一部位，出现不同程度的裂纹。

为了了解此车的动态特性并对其结构进行评价，厂家将此振动筛的振动模态分析作为一项主要的分析评估方法。

2 实验方案和实验设备由于实验对象体积大、质量大、结构特殊，对同样的激励，测点的响应幅值有很大的差别。

而且主要的模态频率较低，系统有一定的非线性。

经过对比和优化选择，决定采用多点激励的模态实验方案。

实验系统框图如图1所示。

图1 振动筛振动模态实验系统框图所采用的实验设备如下：数采前端：DIFA SCADS-X III，一套，比利时LMS公司；软件系统：CADA-X 3.5E，一套，比利时LMS公司；加速度传感器：ICP 333B32，31只，美国PCB公司；力锤：PCB 801，1把，美国PCB公司；屏蔽电缆：32根(30米)，美国PCB公司；计算机：HP NX6130，一台，HP公司；3 实验设置在对振动筛进行模态实验时，由于实验对象体积庞大而且重量也很大，难以利用悬挂的方法模拟自由-自由边界条件。

因此，我们采用弹簧垫支撑的方法，来模拟自由-自由边界条件。

激励方式的选择关键在于激励系统是否能够提供足够的能量，把感兴趣的频段中的模态全部激发出来。

它取决于多种因素，其中包括实验对象的复杂性、信号对实验对象的结构系统误差和方差的敏感性、实验对象结构系统的线性或非线性、激励信号的可控性以及所要求的测量精度等。

精选有限元分析模态分析讲义

精选有限元分析模态分析讲义有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）是一种工程分析方法，通过将连续体离散化为若干个有限单元，建立有限元模型，以求解结构的力学性能和振动特性。

模态分析是有限元分析的重要应用之一，主要用于研究和预测结构的固有频率、振型和模态势能的分布。

以下是一份精选的有限元分析模态分析讲义，包括了模态分析的基本原理、建立有限元模型的步骤和模态分析的结果解读。

一、模态分析的基本原理：1.结构固有频率的定义和意义；2.结构的振型和模态势能的物理意义；3.模态分析的数学模型和假设；4.模态方程的推导和求解方法；5.模态分析的应用示例。

二、建立有限元模型的步骤：1.结构的几何建模和网格划分；2.材料的力学性质和边界条件的定义；3.单元类型和单元参数的选择；4.单元刚度矩阵和质量矩阵的生成；5.结构的总刚度矩阵和总质量矩阵的组装；6.结构的边界约束处理；7.求解结构的固有频率和振型。

三、模态分析的结果解读：1.结构的固有频率和振型的意义及影响因素；2.模态势能的计算和分析；3.结构的频率响应和模态叠加法；4.模态分析结果的验证和灵敏度分析；5.模态分析在结构设计和优化中的应用。

此外，讲义还可以包括以下内容：1.不同类型结构的模态分析实例和案例分析；2.常见的模态分析方法和软件工具的介绍；3.模态分析结果的后处理和可视化方法；4.模态分析中的常见问题和解决方法；5.模态分析在结构健康监测和故障诊断中的应用。

总之，一份精选的有限元分析模态分析讲义应当全面介绍模态分析的基本原理和方法，包括模态分析的建模步骤和结果解读，同时提供实例和案例分析，为学习者提供理论基础和实践指导，使他们掌握有限元模态分析的基本原理和应用技能。

超重型振动筛筛箱有限元及模态特性分析

。
器偏心块产生高速旋转力的
，
，
运转的偏心块产生很大的离心
。
表 1
序号
1
单元及其实常数
实常数
板厚
0 0 08 m
．
激发筛箱产生
一
定振幅的圆运动
弹簧是支承筛箱用
…
。
单元类型
She l l 6 3
备注总共两种板厚
0 0 12
．
，
同时也减轻了筛子在运转时传给基础地基的动力源自任何结果：第
种方法是利用 A NS Y S 中的单元建立筛箱此方法可以快速地建立模型
．
支承装置组成
点
示
。
．
具有结构简单
，
、
运转平稳
，
工
作可靠等特
的有限元模型
而且计算
筛箱采用了焊接结构
坚固可靠
其结构如图 l 所
．
快
．
，
结果准确
。
。
在振动器的主轴上除中间部分制出偏心外
2
振动筛筛箱模型的建立
超重型振动筛以 2 Y A C24 6 0 型为研究对象
，
l
2
Be
Ma Co
a m
l 88
钢管截面
10 0 k g
m 3 0 0 N／
建立筛箱
3 4
s s
2l
n
偏心重量
的有限元模型
，
可以有两种方法

基于有限元分析的震动筛的结构优化设计

基于有限元分析的震动筛的结构优化设计摘要：目前震动筛筛分潮湿具有易黏连特性的物料，会导致震动筛筛网筛孔堵塞，降低震动筛透筛率，为此提出基于有限元分析的震动筛结构优化设计。

分析震动筛结构特点；有限元法分析及模型建立，通过分析有限元法，基于有限元分析建立震动筛有限元模型；震动筛结构优化设计，在有限元分析基础上，确定震动筛结构优化变量，确定加装一个限位固定板在震动筛设备前端，在震动筛设备后端开一条横槽的震动筛结构优化方案。

通过实验论证分析，对比本文结构设计与传统结构设计的震动筛筛网透筛率，从而证明本文结构设计的有效性。

关键词：有限元；震动筛；单元网格；结构优化中图分类号：S816.34文献标识码：A0引言筛分作业是目前工业加工过程中，非常重要的一个环节，关系着工业的作业效率[1]。

在筛分作业过程中，所使用的震动筛设备是工业作业的重要设备，可以将待筛分物料通过松散、分层、透筛三个步骤使物料分级[2]。

但是由于待筛分物料特性不同，具有易粘连特性的待筛分物料，在筛分过程中会粘附在筛丝上，导致震动筛设备堵塞，出现其他特性物料塞选困难甚至无法塞选其他物料的现象，造成震动筛筛选待筛分物料筛分效率下降。

因此面对具有易粘连特性的待筛分物料，科研人员将具有易粘连特性的待筛分物料干法深度筛分，提高震动筛的筛分效率，降低震动筛受到具有易粘连特性的待筛分物料的影响，但是目前许多工业需要使用的物料必须具有易粘连特性，因此这个方法不适用所有工业使用，所以面对当前工业震动筛现状，优化震动筛结构具有使用价值和现实意义。

1震动筛结构特点震动筛设备主要由偏心块、振动电机、弹性元件、机架、筛网、集料槽、筛框、出料口、进料口，支撑座组成。

其结构如图1所示。

该结构的震动筛弹性结构采用了硬质橡胶，具有震幅小、频率高、噪音小的特点，促使工人的劳动环境得到改善，尤其是震动筛的电机和震动筛框属于直接连接状态，简化了震动筛的结构，方便了工人对震动筛的维修，延长震动筛的使用寿命。

直线振动筛动态特性分析(全套资料包括三维实体和模拟分析)

直线振动筛的动态特性分析000（陕西理工学院机械学院机械设计制造及其自动化0000班，陕西汉中 723003）指导教师：000[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。

在激振力作用下大型直线振动筛横梁、侧板等主体部件频繁发生断裂事故，严重影响振动筛的筛分效果和生产效率。

因此采用有限元法对振动筛进行模态分析和谐响应分析判断是否避免结构发生共振,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。

[关键词]直线振动筛,有限元，动力学分析,结构优化。

Analysis of Dynamic Characteristics of LinearVibrating Screen000(Grade00,Class0,School of Mechanical Engineering，Shanxi University of Technology，Hanzhong723003，Shaanxi)Tutor :000Abstract：The linear vibration screene with advantages of dehydration, sculping, effective screening ,is used widely for screening products. During the working process,the main parts of vibration screener endure long time high-frequency alternating loads,often resulting in crack on ateral board and beams. The strength problem is much more serious for large-scale linear vibration screener. With the increase in coal mining mechanization, the requirements on the vibration screening machine are increasing, therefore, the research,design, and manufacture on the large-scale linear vibration screener has become more important.Key words：linear vibrating screen ,the finite element ,dynamic analysis , structural optimization.目录1 绪论 (1)1.1 本课题的研究背景及意义 (1)1.2振动筛国内外研究现状与发展方向 (1)1.2.1 振动筛的国外研究现状 (1)1.2.2振动筛国内发展状况 (2)1.2.3 振动筛发展方向 (3)1.3 课题研究的内容及方案 (3)1.4本章小结 (4)2 直线振动筛的工作原理及参数计算 (5)2.1 直线振动筛工作原理与结构分析 (5)2.1.1 直线振动筛的结构组成 (5)2.1.2 直线振动筛的工作原理 (5)2.2 直线振动筛技术参数的选择 (6)2.3直线振动筛的参数计算 (7)2.4 本章小结 (8)3 直线振动筛有限元模型的建立 (9)3.1结构动力学问题有限元法 (9)3.1.1有限元法基本理论 (9)3.1.2 Ansys软件介绍 (10)3.2振动筛有限元模型的建立............ 错误！未定义书签。

有限元分析—模态分析

有限元分析—模态分析有限元分析是一种结构力学领域的分析方法，可以对结构进行数值求解，以获得其固有频率和振型。

模态分析是其中的一种应用，用于研究结构在固有频率下的振动情况。

本文将介绍有限元分析的基本原理、模态分析的步骤和应用，并讨论其在实际工程中的重要性。

有限元分析是一种利用数值方法对结构进行力学分析的技术。

它将结构离散化为有限数量的单元，通过单元之间的相互作用来模拟整个结构的力学行为。

在进行模态分析时，通常采用线性弹性模型，即假设结构在固有频率下是线性弹性振动的。

模态分析的主要目标是确定结构的固有频率和振型。

固有频率是结构自由振动的频率，与结构的几何形状、材料性质和边界条件等相关。

振型则描述了结构在不同频率下的振动模式。

通过模态分析，可以了解结构在特定频率下的振动情况，为结构设计和改进提供依据。

模态分析的步骤主要包括：建模、网格划分、边界条件的定义、求解和结果分析。

建模是指将实际结构抽象为数学模型，在计算机上进行仿真。

网格划分是将结构划分为有限数量的单元，以便进行数值求解。

边界条件的定义是指确定结构的受力和支撑情况，包括约束、荷载等。

求解是指通过数值计算方法求解结构的固有频率和振型。

结果分析是对求解结果进行解释和评价，了解结构的振动特性。

模态分析在工程中具有广泛的应用。

首先，它可以用于优化结构设计。

通过模态分析，可以评估结构在不同固有频率下的振动情况，从而优化结构的设计参数，使其在工作频率下保持稳定。

其次，模态分析可以用于故障诊断。

结构的振动特性在受到损伤或故障时会发生变化，通过模态分析可以检测出这些变化，从而确定结构的健康状况。

最后，模态分析还可以用于结构改进。

通过分析结构的振动模式，可以确定结构的薄弱部位，从而采取相应的改进措施，提高结构的性能。

在实际工程中，模态分析具有重要的应用价值。

例如，在航空航天领域，模态分析可用于研究航空器的振动特性，以评估其结构的可靠性和安全性。

在建筑领域，模态分析可用于评估建筑物的地震响应性能，从而确保其在地震中的安全性。

直线型振动筛优化过程应力分析

［］移量约为３ｍｍ。为提高筛板的平均位移量，应该在满足强度要求４的情况下降低机身的重量。
，出现在橡胶弹簧与筛箱的结合处，其数值远远低于应力计算结果如图４所示，最大应力１ＭＰａ７０许用应力，且集中区域比较小，故满足强度要求；电机支撑梁上出现大面积应力集中区域，且数值较大，和实际设备在该区域出现焊缝断裂的情况相符合；激振电机的固定板上应力比较小，可适当对其厚度进行优化；侧板加固板应力较小，分布比较均匀，因此可以降低侧板厚度和调整侧板形状，以降低机身质量；挡板上的应力变化不明显且数值较小，说明该部位不易出现故障，可将挡板厚度降低，或者改用其他较轻的材料。图５为计算模型放大１０倍的变形情况，可以看出在应力集中区域变形量较大。在电机支撑梁的００应力集中处变形是由于激振力响应到梁上的区域较集中造成的，根据梁结构受力特点，可将激振电机上下放置方式改为水平放置，以分散集中应力，降低其变形量。根据原型分析结果对振动筛进行如下改进： ① 将激振电机改为左右放置； ② 降低侧板加固板厚度，，对并对其表面进行改进； ③ 降低电机固定板的厚度，改进其表面形状。改进后筛箱质量降低了６１ｋｇ改进后的模型进行有限元计算，从图６中可以看出改进后平均位移明显提高，有利增加振幅，其中筛板上位移量约为７ｍｍ。在应力分布方面，图７表明改进后的电机支撑梁的应力分布均匀，改善了之前的应力集中现象，应力大小也在设计范围内，侧板加固的优化设计也符合设备强度要求；对激振电机的固定板优化后应力分布符合强度要求。

双层直线振动筛的静力学分析优化

双层直线振动筛的静力学分析优化乔靖宇,李哲,李仙国,张彩英大同煤矿集团大地选煤工程有限责任公司麻家梁选煤厂,山西大同037000摘要煤炭资源是我国重要的能源形式,在生产过程中,对煤炭进行筛分,可以提高煤炭的使用率,符合节能减排的要求㊂双层直线振动筛作为新型的煤炭筛分设备,其工作性能更好,可以提高筛分的工作效率㊂由于双层直线振动筛的工作环境恶劣且在振动过程中承受的交变应力较大,对其结构提出了更高的要求㊂针对双层直线振动筛的结构进行静力学分析,结果显示,在工作工程中双层直线振动筛的应力及变形量较小,满足煤炭筛分的需求;在筛箱侧板与加强梁连接处存在应力集中的现象,对筛箱及加强梁的使用寿命造成影响㊂因此,在结构设计中,对两者之间的连接形式进行一定的优化,避免应力集中现象的出现,从而可以延长振动筛的使用寿命,保证煤炭筛分的稳定可靠㊂关键词双层直线振动筛;激振力;仿真分析;应力集中;结构优化中图分类号 T D452D O I10.19769/j.z d h y.2020.08.0520引言我国经济的快速发展离不开煤炭资源的能源支撑㊂在煤炭的开采生产过程中,筛分是其中重要的工序,经过振动筛的筛分,实现对原煤的分层及筛选,满足不同的用煤需求,提高煤炭的利用率㊂但随着煤炭洗选效率的提高,也对煤炭的筛分效率提出了更高的要求㊂振动筛作为筛分的主要设备,由于工作环境恶劣且在振动过程中需承受较大的交变应力[1],对其可靠性提出了较高的要求㊂双层直线振动筛是应用于煤炭筛分的新型设备,其工作效率更高,承载能力更大㊂针对某型号的双层直线振动筛进行静力学仿真分析,以提高振动筛的性能,避免出现故障,保证双层直线振动筛的工作可靠性㊂1双层直线振动筛仿真模型双层直线振动筛主要由激振器㊁筛箱㊁减震装置及加强筋板连接而成,在工作过程中,采用同步电机进行驱动,在转动轴上安装有偏心块产生相应的激振力,形成稳态的强迫振动,带动筛箱做往复的直线运动进行煤炭的筛分㊂对双层直线振动筛进行静力学分析,在进行建模的过程中,由于筛箱的结构受力较小,且存在较多的细小结构,会影响计算机仿真运行的速度[2],因此,在进行建模的过程中,需要对模型进行相应的简化处理㊂双层直线振动筛忽略影响不大的工艺孔㊁连接孔等结构,对于振动筛的结构强度影响不大的构件予以省略㊂在建立模型时,考虑偏心块做质量集中处理,由此得到双层直线振动筛的三维模型,并将其导入有限元分析软件A N S Y S W o r k b e n c h中,如图1所示㊂A N S Y S W o r k b e n c h是可以进行多学科融合的计算机仿真系统,其提供了仿真分析的无缝对接接口,可以方便地进行设计仿真分析㊂采用A N S Y S W o r k b e n c h进行双层直线振动筛的静力学有限元分析,可以分为前处理㊁求解及后处理三个步骤,由此获得双层直线振动筛的静力学变形及应力㊂图1双层直线振动筛的三维模型双层直线振动筛的材料为低碳钢,对于模型的材质进行设定㊂采用A N S Y S W o r k b e n c h对模型进行网格划分,网格划分的精细程度对于计算的时间及结果的准确性具有较大的影响㊂在划分网格时,采用自由网格划分的方式[3],在结构的连接处对网格进行细化处理,得到双层直线振动筛的有限元模型如图2所示㊂图2双层直线振动筛的有限元模型531收稿日期:2020-05-11作者简介:乔靖宇(1993 ),男,本科,毕业于吕梁学院,助理工程师,主要研究选煤机械㊂2020年第08期2020年第08期2双层直线振动筛静力学分析优化静力学分析是指针对双层直线振动筛在固定载荷作用下结构的受力及变形分析,以此来分析双层直线振动筛结构的强度及刚度是否满足煤炭筛分工作的需求,并可依据受力及变形情况对振动筛的结构进行优化,提高振动筛的工作性能,更好地满足工作需求㊂在双层直线振动筛的工作过程中,振动筛的受力状态是相对复杂的,系统受到的惯性力及激振力是主要的受力作用㊂在对双层直线振动筛进行静力学分析的过程中,对于系统受到的载荷进行一定的简化,并考虑系统的惯性力和激振力对振动筛受力及变形的影响㊂采用动静结合的方法对系统受到的惯性力和激振力进行模拟[4],以系统承受的最大惯性力和激振力作为系统受到的载荷㊂这种方式可以简化计算分析的过程,提高仿真分析的效率,特别是针对工程应用问题具有较好的效果㊂在施加惯性力及激振力的载荷作用时,双层直线振动筛由支撑座固定在地面上,振动筛与地面接触处的自由度均采用全约束设置,保证振动筛的整体平衡经过有限元分析软件A N S Y S W o r k b e n c h 的计算,得到双层直线振动筛的受力及变形分布情况分别如图3㊁图4所示㊂从图3中可以看出,双层直线振动筛整体承受的应力值较小,系统整体承受的应力值为6~15M P a,远低于材料的许用应力,满足系统工作的强度需求㊂双层直线振动筛的最大应力值出现在筛箱侧板与加强梁连接的位置处,并且在此位置处出现应力集中的现象,虽然最大应力值较小,但由于存在应力集中的现象,对于筛箱板及加强梁的使用寿命造成损害㊂这一位置处的应力集中与实际应用状态是一致的,这是由于激振器的安装位置靠近此处,受到的激振作用最为强烈[5]㊂因此,在这一连接处,改进加强梁与筛箱侧板的连接结构可有效改善应力集中的现象,延长振动筛的使用寿命㊂振动筛系统的最小应力分布在振动筛的前后挡板处,这一位置仅作为连接结构不承受主要载荷作用,因此所受的应力不大,满足系统的使用要求㊂图3 双层直线振动筛应力分布云图从图4双层直线振动筛变形分布云图中可以看出,双层直线振动筛整体的位移量较小,位移最大变形位于筛箱侧板的最下端位置处[6],最大变形处的位移量为1.1mm ,对于振动筛的整体结构来说,满足系统的使用要求㊂从双层直线振动筛的静力学分析可知,双层直线振动筛的结构满足煤炭筛分的工作需求㊂在工作过程中,筛箱侧板与加强梁连接处存在应力集中的现象,会缩短筛箱及加强梁的使用寿命㊂因此,应在结构设计中对两者之间的连接形式进行一定的优化,避免应力集中的出现,从而延长振动筛的使用寿命,保证煤炭筛分稳定可靠㊂图4 双层直线振动筛变形分布云图3结论振动筛是煤炭进行筛分的重要设备,双层直线振动筛工作效率高,承载能力强,具有较强的工作能力㊂本文对双层直线振动筛采用A N S Y S W o r k b e n c h 进行静力学分析,并依据受力及变形情况对振动筛的结构进行优化㊂从双层直线振动筛通过应力及应变分析结果可知,双层直线振动筛在工作过程中整体承受的应力值较小,低于材料的许用应力,满足系统工作的强度需求;双层直线振动筛的筛箱侧板与加强梁连接的位置处存在应力集中的现象,在这一连接处应改进加强梁与筛箱侧板的连接结构;双层直线振动筛整体的位移量较小,对于振动筛的整体结构来说,满足系统的使用要求㊂参考文献[1]石光宇.采用S o l i d W o r k s 的振动筛零件的有限元分析[J ].自动化应用,2019(11):63-64.[2]张玉双,丁渭渭,顾秋军.直线振动筛的动力学分析[J ].建设机械技术与管理,2015,28(7):85-88.[3]孟彩茹,冯忠绪,李磊,等.沥青搅拌设备振动筛筛体强度分析[J ].郑州大学学报(工学版),2012,33(2):62-66.[4]蔡鹏,黄文景,秦双迎,等.Z K 2268D 直线振动筛共振的判定及结构优化[J ].筑路机械与施工机械化,2019,36(10):87-91.[5]何凡,富佳兴,苏荣华,等.大型直线振动筛横梁结构动力学分析[J ].世界科技研究与发展,2011,33(2):221-223.[6]黄文,宫美英,陆宏,等.大型冷矿直线振动筛的结构动力学分析与设计改进[J ].矿山机械,2009,37(9):104-107.631。

基于Solidworks直线振动筛模态分析

基于Solidworks直线振动筛模态分析摘要：以ZKK3642直线振动筛为研究对象，采用Solidwork分析模块进行振动模态分析，得出前10阶固有频率及振型。

结合振动筛工作频率，判定振动筛不会产生共振，同时观察与工作频率接近的第八阶振型，得出入料端侧板处刚度较弱，应优化结构以提高固有频率。

模态分析结果为动力学分析提供必要的理论依据。

关键词：振动筛；模态分析；固有频率0引言振动筛是一种广泛应用于煤炭、矿山等行业分级、脱水、脱泥工艺的设备。

在工作中，由于工况复杂、设计不合理等因素造成各部件之间产生共振导致振动筛产生早期破坏，使用寿命缩短。

本研究针对ZKK3642直线振动筛进行模态分析，得到各阶模态振型图，判断结构设计中的刚度薄弱部位，给出优化建议。

同时分析结果为动力学分析提供必要的理论依据。

1模态分析理论基础振动模态是弹性结构固有的、整体的特性。

每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。

通过计算或试验分析获得这些数据的过程称为模态分析。

模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法，同时也是对结构进行瞬态分析、简谐响应分析、疲劳与冲击等其他动力学分析的基础。

根据n阶自由度的振动系统振动方程以及模态理论，可得到无阻尼模态分析的运动方程为：自由振动时各节点的振幅不全为零，得上式是关于的n次方程，解方程可得到n个固有频率及相应的振型向量。

2计算模态分析本次研究为有限元计算方法，采用Solidworks分析软件进行模态分析。

2.1有限元模型的建立采用Solidworks软件对振动筛进行实体建模，将实体模型转化为钣金模型，这样做的优点是在划分网格时不采用四面体单元而使用壳体单元，使单元数量大大减少，节省计算时间，提高计算精度。

钣金模型在分析中自动识别中性面，方便快捷，计算准确性高。

2.2有限元模型简化及边界条件施加模态分析只与结构的刚度矩阵和质量矩阵有关，所以简化筛板及振动器为施加在支撑角钢和大梁上的质量分布，也可选择为视为远程质量，筛箱通过4组弹簧连接在座板上，座板固定在地面上。

一种双层弹跳筛的结构设计及仿真分析

第6期
5
机电技术
一种双层弹跳筛的结构设计及仿真分析
张斌斌
罗卫平
李佳荦
（金陵科技学院机电工程学院，
江苏南京 211100）
摘
要：设计了一种双层弹跳筛；利用三维实体建模软件 Solidworks，建立了三维虚拟样机模型；导入机械动力学仿真
软件 ADAMS 中，对双层弹跳筛筛体的运动特性进行了分析，给出了其在动态下的运动特性曲线，仿真结果符合预期要求，
本科生，
从事机械设计及动力学仿真学习与研究。
通讯作者：
罗卫平（1973—），女，
副教授，
主要从事虚拟技术、动力学仿真等研究。
6
2019 年 12 月
机电技术
双层弹跳筛工作时，电机驱动主动轴转动，两
个变异偏心轮盘在双滚子的作用下驱动筛板进行
往复圆周运动。筛板上的 2D 物体（纸片、塑料
[3]
上筛板向上的行程为 Δh上，则下筛板的向上的行
子可在偏心轮架的限位槽内自由滚动，楔形滑块
另一端与机架相接触。下筛板支架与支撑座为移
与偏心轮架上端以移动副约束，偏心轮架上端有
动副约束。
T 形滑槽，弹簧安装在 T 形滑槽内，楔形滑块在弹
1.2
筛分原理
*2018 年江苏省大学生创新创业训练计划项目（201813573041x）
作者简介：
张斌斌（1997—），男，
验证了该机构在实际生活垃圾筛选清理中的可行性。
关键词：SolidWorks；
ADAMS；
仿真
中图分类号：TH122；TP391.9
文献标识码：
A
文章编号：
1672-4801（2019）06-005-03
DOI:10.19508/ki.1672-4801.2019.06.002

基于有限元和试验模态分析的振动筛动力学参数研究(精)

第35卷2007年第1期63Mining & Processing Equipment63分・选钻井振动筛是固相控制系统的重要设备,正向大型化、自动化、集成化、智能化方向发展,工作过程中的动力学问题越来越多,对动力学特性的要求也越来越高[1]。

同时,随着非线性动力学理论、现代设计理论与方法、计算机软硬件的迅速发展以及现代测试技术向数字化、智能化方向的发展,为振动筛进行全面、系统的动力学设计和修改提供了可能[2]。

国产钻井振动筛出现的主要问题是:筛箱易损坏、横梁和侧板断裂等。

要想从根本上解决国产振动筛的上述问题,必须进行振动筛的动力学设计。

从工作条件上看,振动筛除受激振器的受迫振动外,还受到固相颗粒的冲击作用,受力相当复杂。

在振动筛动态设计过程中,有必要对振动筛的动力学特性进行精确的分析和研究。

振动筛动力学参数的确定可以通过理论和试验两种方法得到,理论方法一般采用有限元法进行几何建模、划分网格、数值求解,从而获得固有频率和主振型。

试验模态分析技术是结构动力学中的一种“逆问题”分析方法(相对于有限元分析的“正问题”分析方法,以试验或实测数据为依据,采用理论和试验分析相结合的方法,应用参数估计和系统辨识的数学手段对实际结构的动力学参数进行辨识。

文章首先采用有限元法分析,估计筛箱结构的振动频率和振型等有关动态特性参数,再进行试验模态分析对有限元模型进行修改,再做分析,最终达到精确确定钻井振动筛的动力学参数。

1筛箱动态特性的有限元分析P D Z S 型平动椭圆振动筛是由筛箱、激振器和弹簧等部件组成。

采用一对齿轮强迫同步,在两齿轮轴上装有偏心块,由此产生惯性力,使得筛箱产生振动。

整个筛箱由4个螺旋弹簧支撑,筛箱侧板支撑方向加有纵向加强肋板,侧板中部和安装弹簧支撑座处的外侧衬有加强板。

两侧板与6根L型加强板、1根出口端圆管加强梁、2根激振器保护筒梁、2根后端梁、27根纵向加强梁、后挡板等均通过焊接联接,在两侧板外侧四个角处,还焊有弹簧支撑板。

振动筛有限元模型的建立及其模态分析

振动筛有限元模型的建立及其模态分析
武宜梁;李祥;张臣;张瑞宏;缪宏
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2017(046)001
【摘要】针对一设计的振动筛是否存在的疲劳失效问题,对其自身结构的固有动态性能进行了研究,建立了振动筛简化后的三维结构图,分析了振动筛有限元建模需处理的关键问题,并进行了有限元模态分析,获得了筛框的固有频率与振型,得出振动筛本身的动态性能满足设计要求的结论.模态分析结果为之后进行模态试验中响应点与激振点的布置以及为动载荷结构设计提供重要的参数依据.
【总页数】4页(P107-110)
【作者】武宜梁;李祥;张臣;张瑞宏;缪宏
【作者单位】扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127;扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127;扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127;扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127;扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127
【正文语种】中文
【中图分类】TH237+.6;TP391.9
【相关文献】
1.润扬斜拉桥有限元模型的建立和模态分析 [J], 吉林;夏国星;欧庆保;孙正华;李兆霞;缪长青
2.基于ANSYS Workbench的ZKB振动筛的模态分析与优化 [J], 柴保明;史朋波;
张娴;张江涛
3.大型振动筛动态有限元模型建立及精度分析 [J], 彭晨宇;苏荣华
4.2ZSM1756B双轴振动筛有限元模态分析 [J], 崔宇
5.振动筛不同截面的横梁模态分析 [J], 杨晓晖;龚远航
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双层直线振动筛的筛分性能模拟研究

双层直线振动筛的筛分性能模拟研究
王鹏;王宇;孟强强;马学东;邓祥伟
【期刊名称】《辽宁科技大学学报》
【年(卷),期】2024(47)2
【摘要】为了强化双层直线振动筛对塑料颗粒的筛分性能,采用离散元法建立双层直线振动筛和塑料颗粒模型,仿真研究塑料颗粒在筛分中的运动特性,利用单因素控制变量法和四因素四水平的正交试验法分析振动频率、振动方向角、振幅和筛面倾角对双层直线振动筛筛分性能的影响。

结果表明,塑料颗粒在筛面上可快速达到稳定筛分阶段;两层筛面的透筛分别发生在筛面入料口附近和筛面前中段;振动方向角增加,上层筛面筛分效率稳定在92%,下层筛面筛分效率先减小后增大;振幅增大,两层筛面的筛分效率都减小;振动频率或筛面倾角增加,都会导致上层筛面筛分效率先增大后减小,下层筛面筛分效率下降。

采用双层直线振动筛筛分塑料颗粒的最优参数组合为振动频率15 Hz、振动方向角40°、振幅5 mm和筛面倾角4°。

研究结果为双层直线振动筛性能提升提供依据。

【总页数】8页(P146-153)
【作者】王鹏;王宇;孟强强;马学东;邓祥伟
【作者单位】辽宁科技大学机械工程与自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD452
【相关文献】
1.基于EDEM的椭球形颗粒直线振动筛分分离粒度研究
2.沥青搅拌设备多层直线振动筛筛分过程仿真及实验研究
3.双层振动筛自动筛分最优振幅控制研究
4.电磁直线振动筛湿法筛分工艺参数优化研究
5.变椭圆振动筛筛分性能的数值模拟研究
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直线振动筛随机结构模态频率分析

直线振动筛随机结构模态频率分析苏荣华;刘强;彭晨宇【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》【年(卷),期】2012(20)4【摘要】振动筛在制造、安装等环节中不可避免地存在随机因素.本文基于随机结构模型对直线振动筛结构进行随机模态分析,给出了模态频率变异性的统计描述方法,研究了随机结构参数(橡胶弹簧弹性模量及密度、钢材弹性模量及密度)对振动筛模态频率的影响规律.结果表明:一阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机时对结构前三阶模态频率均值影响大,钢材密度随机时对结构高阶模态频率均值影响大;二阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机引起的前三阶模态频率相对其均值的动态偏离大,钢材弹性模量及密度随机引起的高阶模态频率相对其均值的动态偏离大;橡胶弹簧密度随机时对模态频率影响很小.对模态频率变异的灵敏参数分析得出:橡胶弹簧弹性模量随机时对低阶频率(前三阶)的相对均差系数及变异系数影响最灵敏.钢材弹性模量随机对高阶频率变异系数影响最灵敏,钢材密度随机对高阶频率的相对均差系数影响最为灵敏.【总页数】10页(P632-641)【关键词】直线振动筛;随机分析;模态频率;灵敏参数;弹性模量;密度【作者】苏荣华;刘强;彭晨宇【作者单位】辽宁工程技术大学力学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】O343.5【相关文献】1.3661香蕉形直线振动筛结构模态分析 [J], 杨楚;王新文;朱允进2.大型直线振动筛动应力分析与模型模态分析 [J], 王永岩;毛会庆;臧琳;吕宜美;张红霞3.直线振动筛结构的固有频率计算 [J], 艾志久;龚伟安4.直线振动筛模态分析及动制动过程分析 [J], 任起龙;张莹5.直线振动筛的结构振动模态分析 [J], 孟玲琴;王志伟;原红玲;薄林海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。