基于试验模态分析的整体振动筛动力学参数研究
基于Lanczos模态分析法的振动筛固有频率分析
（第 ２版 ） ［ Ｍ］ ．北 京 ： 机 械 工业 出版社 ，２ ０ ０ ６ ． １ ：
Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ａ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ：ａ Ｌａ ｎ ｃ ｚ ｏ ｓ Ｍｏ ｄ ｌ ａ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
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后假设代表单元物理行为的行函数 ，即假设代表单
元解的近似连 续 函数 ，建立单元 方程 ，构造 单 元整体 刚度矩 阵 ，施加边 界条件 、初 始条件 和载 振动筛是对称结构 ， 所 以侧板可以利用镜象命
直线振动筛的动力学分析
收稿日期：2015-03-26 通讯地址：陕西省西安市南二环中段 长安大学本部
交通科技大厦1901室(710064)
88 CMTM 2015.07
匀，严重影响了筛体的运动形式及稳定性，同时还会引
起侧板裂纹现象。因此建立其左右偏振力学模型，研
究 横向摆振 对振动筛振幅的影响以 及振动筛的设 计 都 具有实际意义。振动筛由 4 组相同弹簧支撑，可以将筛 体的受 力与运 动简化 在 筛体 的对 称面内， 则筛体的振
为了使 振 动 筛振 幅 均 匀， 不发 生 左 右偏 振 摆 振 现 象，应取 Θ = 0，则可得 ：
关键词 ：直线振动筛 动力学分析 前后摆振 力学模型 左右偏振 稳定性 DOI:10.13824/ki.cmtm.2015.07.022
直线振动筛是工业生产中一种重要的振动机械， 过橡胶弹簧的压缩与剪切试验可知 ：橡胶弹簧的受力— 广泛用于煤炭、冶金、矿山、建筑、化工和筑路等行业。 变形曲线为非线性。在实际应用中，橡胶弹簧在某一范 它利用多层不同孔径的筛网将不同粒度的混合料按照 围内工作可以看作是线性的。 所需分成若干个级别，以便进一步的加工和利用 。 [1-2] 但实际工作中，经常由于其结构设计不合理，出现筛体 振 动不 稳定、 前后摆 振、 左 右偏 振 现 象， 导 致 横 梁 疲 劳断裂、侧板裂纹等，严重影响了振动筛生产能力的充 分发 挥 和振 动 筛的安 全 性能， 因此 建 立科 学正确的力 学模型显得尤为重要 [3-4]。本文将针对振动筛前后摆振、 左 右偏振 分别建 立力学 模 型， 进 行 动力学分析， 探 究 弹簧刚度中心、激振力作用中心、筛体质心与筛体振幅 的关系，为振动筛的设计和改进提供一定的参考价值。
振动筛分机结构的优化设计与动力学分析
振动筛分机结构的优化设计与动力学分析引言振动筛分机是一种常用的固体物料分离设备，广泛应用于矿山、建筑材料、化工等行业。
其主要原理是通过振动力将物料进行筛分，以达到不同颗粒大小的分离。
本文将探讨振动筛分机的结构优化设计和动力学分析，以期提升其工作效率和使用寿命，满足生产需求。
一、振动筛分机结构优化设计1.工作原理振动筛分机的工作原理是通过激振器产生的振动力将物料进行筛分。
传统的振动筛分机结构通常由筛箱、筛网、弹簧支撑、激振器等部分组成。
然而，这种结构存在着一些问题，如振动不稳定、易损件寿命短等。
因此，进行结构优化设计十分必要。
2.结构优化方案结构优化的关键是改善振动筛分机的工作稳定性和使用寿命。
一种常见的优化方案是采用新型的振动器，如气弹簧振动器或电动振动器。
这些振动器具有振动稳定、无噪音、使用寿命长等优点，可以显著改善振动筛分机的工作效率和可靠性。
此外，还可以考虑引入阻尼装置，以减少振动筛分机的共振现象。
阻尼装置可以通过在筛箱和支撑结构之间安装阻尼垫或阻尼弹簧来实现，有效地减小共振幅值，提高筛分效果。
3.材料选择振动筛分机的材料选择也是结构优化的关键。
由于振动筛分机在工作过程中需要承受较大的振动力和冲击力，因此优选高强度、耐磨、耐腐蚀的材料十分重要。
常见的选择包括高强度合金钢、不锈钢等。
二、振动筛分机动力学分析1.数学模型建立对于振动筛分机的动力学分析，需建立相应的数学模型。
振动筛分机可视为一个多自由度的振动系统，可以通过运动方程和边界条件建立其数学模型。
2.系统参数计算系统参数的计算是动力学分析的基础。
主要包括筛箱的质量、弹簧刚度、阻尼系数等。
这些参数的准确计算对于分析振动筛分机的动态特性具有重要意义，可通过实验测试或仿真计算获得。
3.振动特性分析通过求解振动筛分机的运动方程，可以得到其振动特性，如共振频率、振幅、加速度等。
这些特性对于筛分过程的控制具有重要意义，可以帮助优化筛分机的结构参数和工作条件。
BRU2448振动筛的动态仿真及结构动力学分析的开题报告
BRU2448振动筛的动态仿真及结构动力学分析的开
题报告
一、研究背景
BRU2448振动筛是一种广泛应用于矿山、冶金、建材等领域的筛分
设备，具有筛分效率高、处理量大、耐用等优点。
但是，在振动筛运动
过程中存在很多的结构动态问题，包括振动幅度、筛面变形、振动筛支
撑结构的疲劳寿命等，因此需要对其进行动态仿真和结构动力学分析，
以优化设计并提高运行效率和寿命。
二、研究目的
本研究旨在通过动态仿真和结构动力学分析，探究BRU2448振动筛运动过程中的结构动态问题，为其优化设计和运行维护提供科学依据。
三、研究内容
1.建立BRU2448振动筛的三维有限元模型
2.进行振动筛的动态仿真分析，并分析影响振动幅度的因素
3.对振动筛筛面变形进行仿真分析，并研究其对筛分效率的影响
4.进行振动筛支撑结构的疲劳寿命分析，预测其寿命
四、研究方法
本研究采用ANSYS有限元分析软件进行动态仿真和结构动力学分析。
首先，建立BRU2448振动筛的三维有限元模型，并确定仿真分析所需的工况和仿真参数；其次，进行振动筛的动态仿真分析，在仿真分析中分
析影响振动幅度的因素；然后，对振动筛筛面变形进行仿真分析，并研
究其对筛分效率的影响；最后，进行振动筛支撑结构的疲劳寿命分析，
并预测其寿命。
五、研究意义
本研究对BRU2448振动筛的优化设计和运行维护具有重要的意义。
通过动态仿真和结构动力学分析，可以深入探究其振动幅度、筛面变形和支撑结构疲劳问题，并提出相应的解决方案，从而提高振动筛的筛分效率、延长使用寿命，降低维护成本。
同时，该研究对振动筛等筛分设备的优化设计和结构动力学分析也具有一定的借鉴意义。
大型直线振动筛动力学分析与研究的开题报告
大型直线振动筛动力学分析与研究的开题报告
1.选题背景：
随着工业技术的不断发展，振动筛的应用越来越广泛，是一种常见的筛选设备。
其中，直线振动筛因其结构简单、易于维护和性能稳定等优势，已成为工业中应用最广泛的一种振动筛。
然而，直线振动筛在振动过程中会产生大量动力学问题，包括振动传递、共振、倾覆等。
为了优化直线振动筛的设计和性能，必须进行动力学分析和研究，从而提高直线振动筛的工作效率和可靠性。
2.研究目的：
本文旨在通过对直线振动筛的动力学分析与研究，深入了解直线振动筛的工作原理与特点，并提出相应的设计优化建议，从而提高直线振动筛的筛分效率和工作可靠性。
3.研究内容：
（1）直线振动筛的结构和工作原理分析，包括振动源、筛网、弹簧支撑、支架和振动传递特点等。
（2）直线振动筛的动力学模型建立，研究其振动特性，探讨其振动响应规律和共振条件。
（3）直线振动筛的动力学仿真模拟，通过ANSYS软件对振动筛的振动特性进行数值模拟，验证分析结果的正确性。
（4）基于动力学分析与仿真模拟结果，提出优化设计建议，如优化筛网结构、调整振动源参数等，以提高直线振动筛的筛分效率和工作可靠性。
4.研究意义：
通过本文的研究，将对直线振动筛的动力学问题进行深入分析和研究，为直线振动筛的优化设计和改进提供参考和指导，进一步提高直线振动筛的工作效率和可靠性。
5.研究方法：
本文将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，以动力学分析为基础，通过数值模拟和现场实验验证分析结果的正确性，进一步优化直线振动筛的设计和性能。
基于Pro∕E和ADAMS的直线振动筛动力学仿真
基于Pro∕E和ADAMS的直线振动筛动力学仿真摘要：本文提出了一种基于Pro∕E和ADAMS的直线振动筛动力学仿真方法。
首先，使用Pro∕E软件模拟出直线振动筛的几何尺寸及外观，然后用ADAMS软件进行动力学仿真。
将实验数据与模型数据进行比较，评估仿真效果，根据仿真结果分析振动筛的动力学响应，对振动筛的力学性能进行评估。
实验结果表明，本文提出的仿真方法能够较好地模拟出直线振动筛的动力学特性，从而可用于直线振动筛的设计。
关键词：Pro∕E；ADAMS；直线振动筛；动力学仿真正文：直线振动筛是分选物料的常用设备，由于其结构简单、对材料要求小、投资少，已广泛应用于电子、机械、化工等行业。
但是，由于其工作原理复杂，研发时普遍采用实验/试验的方式，这不仅浪费大量的时间，而且易于由于实验设备的噪声而生出错误的结果。
因此，针对当前的直线振动筛研发过程中存在的问题，提出一种基于Pro∕E和ADAMS的直线振动筛动力学仿真方法是十分必要的。
首先，使用Pro∕E软件制作直线振动筛的几何模型，模拟出直线筛的外观及尺寸，用ADAMS软件完成设备的动力学仿真。
仿真结果可以用来评估直线振动筛的力学性能；另外，也可以与实验数据进行比较，评估仿真效果。
此外，还可以通过仿真结果，定量分析振动筛的动力学响应，提出优化建议，改进振动筛的设计。
在本文中，我们利用基于Pro∕E和ADAMS的直线振动筛动力学仿真方法，仿真出一台真实直线振动筛的动力学行为。
结果表明，本文提出的仿真方法与实验结果一致，证明所提出的仿真方法可有效地模拟出直线振动筛的动力学特性，可以有效应用于直线振动筛的设计与研发。
同时，为了更好地评估仿真结果，我们应用Pro∕E和ADAMS软件实现直线振动筛的材料选择、结构参数选择和加工参数选择，以便更准确地模拟实际情况。
本文的仿真结果表明，Pro∕E和ADAMS软件能够有效地分析、研究直线振动筛的动力特性，进一步提升振动筛研发过程中的准确性和创新性。
机械振动的模态测试与振动分析方法研究
机械振动的模态测试与振动分析方法研究1. 引言机械振动是工程领域中常见的问题之一，振动的产生和传播会对设备的性能和寿命产生不良影响。
因此，了解机械振动的模态特性以及相应的振动分析方法对工程设计和故障诊断具有重要意义。
2. 模态测试模态测试是研究结构振动特性的关键方法之一。
它通过测量结构在不同模态下的固有频率、振型和阻尼等参数来分析结构的振动特性。
常见的模态测试方法包括频率响应法、冲击法和激励法等。
2.1 频率响应法频率响应法是通过激励结构的某个位置，测量其他位置的响应来确定结构的固有频率和振型。
该方法在实际应用中具有较高的精度和可靠性，适用于大型结构和具有小阻尼特性的系统。
2.2 冲击法冲击法是通过给结构施加短时冲击力，通过测量结构的响应来分析结构的振动特性。
该方法相比于频率响应法，更适用于小型结构和阻尼较大的系统。
然而，冲击法所提供的模态参数相对较少，且信号处理较为复杂。
2.3 激励法激励法是通过施加不同频率的激励信号，测量结构的响应来确定结构的固有频率和振型。
与频率响应法相比，激励法可以同时获取多个模态的特性参数，适用于需要同时获取多个模态信息的情况。
3. 振动分析方法振动分析方法是对机械振动信号进行处理和分析的关键技术，可帮助工程师理解振动现象的原因，并进行故障诊断和预防。
3.1 频谱分析频谱分析是将时域信号转换为频域信号的一种方法，常用的频谱分析方法包括傅里叶变换、小波变换和短时傅里叶变换等。
通过频谱分析，可以得到振动信号的频率成分和振幅分布，进而判断振动源和频率特征。
3.2 阶次分析阶次分析是分析旋转机械振动信号的一种方法，通过将时域信号转换为阶次域信号，可获得振动信号与旋转频率的相关性。
阶次分析可以用于旋转机械的故障诊断和动态性能评估。
3.3 模态分析模态分析是将机械振动信号分解为不同模态的一种方法，通过计算模态参数如固有频率、阻尼和振型等，可以推断结构的刚度、质量和阻尼特性。
模态分析常用的方法包括主成分分析、奇异值分解和有限元法。
机械振动的模态测试与振动分析方法研究
机械振动的模态测试与振动分析方法研究机械振动是机械工程中非常重要的一个分支，主要涉及到机械系统的振动现象，并研究其造成的原因和对系统性能的影响。
为了有效地对机械振动进行测试和分析，人们开展了广泛的研究，提出了各种模态测试方法和振动分析方法。
模态测试是机械振动研究中最常用的手段之一、模态是描述结构振动特性的关键参数，包括固有频率、振型形态和阻尼特性等。
通过模态测试可以获得结构的模态参数，为进一步的振动分析提供基础数据。
常用的模态测试方法包括激励法、响应法和识别法。
激励法是通过给结构施加外力或激振器激励来得到结构的响应，进而计算得到结构的模态参数。
响应法是通过测量结构在自然条件下的响应来获取模态参数。
识别法则是通过与数值模拟数据进行比较，识别出结构振型的一种方法。
这些方法各有优劣，可以根据实际情况选择合适的方法进行测试。
振动分析方法是对模态测试数据进行处理和分析的手段，目的是揭示结构的振动特性和存在的问题。
常用的振动分析方法包括频率分析、时域分析、轨迹分析和频域分析等。
频率分析是对结构振动信号进行频率特性的分析，从而得到结构的固有频率和阻尼比等参数。
时域分析则是对振动信号的时域波形进行分析，识别出引起振动的周期性和非周期性因素。
轨迹分析是通过分析结构其中一位置的振动轨迹，找出结构存在的不平衡、松动和变形等问题。
频域分析则是将振动信号转换到频域，得到结构在不同频率下的振动特性。
除了模态测试和振动分析方法外，人们还开展了许多其他的研究。
例如，结合有限元分析进行模态测试和振动分析，可以优化测试过程和提高测试精度。
此外，还有基于图像处理和信号处理的模态测试和振动分析方法等。
总之，模态测试与振动分析方法是研究机械振动非常重要的手段。
通过模态测试可以获得结构的模态参数，为进一步的振动分析提供基础数据；而振动分析方法可以揭示结构的振动特性和存在的问题，为对振动进行控制和优化提供依据。
随着科学技术的进步，模态测试与振动分析方法也在不断发展，为实际工程中的振动问题提供了更多解决方案。
直线振动筛的动力学分析
（ ３ ）
２ ０ １ ５ ． ０ ７建设机械技术与管理 ８ ５
式中 ： Ｍ 为 振动 机 体 的计 算质 量 ， Ｍ－ ｍ ＋ ｍ 为 振动 机体 的实。 Ｍ ０ ． ． ． ． ． 。 ． ０ ． ． ． ． ． Ｌ
直 线 振 动 筛 的 动 力 学 分 析
Ｋｉ ｎｅ ｔ ｉ ｃ Ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｌｉ ｎｅ ａ ｒ Ｖｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｎｇ Ｓｃ ｒ ｅ ｅ ｎ
日长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
张 玉双／ ｚ Ｈ ＡＮＧ Ｙ ｕ ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ＂ ］ － Ｊ ￣Ｊ Ｗ ／ Ｄ Ｉ ＮＧ Ｗｅ ｉ ｗｅ ｉ 顾 秋军／ Ｇｕ Ｑｉ ｕ ｊ ｕ ｎ
Ｉ Ｙ
但 实际工作中，经常 由于其结 构设 计不合理 ，出现筛体
振 动 不稳 定、前 后摆 振 、左 右偏 振 现 象 ，导 致 横 梁 疲 劳 断裂、侧板裂 纹等 ，严重影响了振动筛生产 能力的充 分 发挥 和 振动 筛 的安 全 性 能， 因此 建 立科 学正 确 的力
学 模型 显得尤为重要 ［ ３ 】 。本文将 针对 振动筛 前后摆振 、
摘 要 ： 本 文以某 直线振动筛 为研 究对 象 ，针对 振动筛在 实际工作 中预 紧横 梁断裂 、侧板开 裂、筛 网断裂和堵 塞
的问题 ，通 过对其振动 系统 进行动力学分析，分 别建立前后摆振、左右偏振 两个力学模 型并推导其力学微 分方 程，推
导振动 筛稳定性 的判 断依据。得出要保证 振幅稳定性 ，需要 使弹簧刚度 中心、激 振力作用中心和筛体质心三心合 一的
， 为 水平支撑 弹 ， 筛 体右侧 竖直支 撑弹簧与质心 的距离 ；
为物 料结 合系数 ； ｍ 为 簧与质 心的垂 直 距离 ；为激 振 力作用线与 ｘ轴 的交 点
振动筛分机构的动力学特性研究
振动筛分机构的动力学特性研究振动筛分机是一种常用的固体废料处理设备，广泛应用于矿石、煤炭等行业。
其主要作用是将杂质和颗粒分离，达到筛选和分级的目的。
本文将研究振动筛分机构的动力学特性，探讨其在工程实践中的应用和优化。
首先，我们需要了解振动筛分机构的基本原理和结构。
振动筛分机由筛箱、振动器、弹簧等部件组成。
在工作过程中，振动器产生的激振力通过弹簧传递给筛箱，筛箱上的物料因振动而运动，实现筛分作用。
振动筛分机构的动力学特性研究，就是研究这些部件之间的力学相互作用和运动规律。
其次，我们将从动力学模型入手，解析振动筛分机构的运动特性。
振动筛分机在工作中的振动主要是由激振力和杂质物料的阻力所致。
基于这一原理，我们可以建立一个简化的动力学模型，用于描述振动筛分机构的运动规律。
通过对模型的分析和计算，我们可以得到振动筛分机的位移、速度、加速度等动力学参数，进而了解其运动特性。
进一步研究振动筛分机的动力学特性，有助于优化设计和改进工艺。
例如，通过调整激振力的大小和频率，可以改变振动筛分机的筛分效率和物料流动性。
同时，通过对筛箱结构和弹簧刚度等参数的优化，可以减小振动筛分机的振动幅值，降低设备的噪音和能耗。
这些改进措施不仅可以提高振动筛分机的工作效率，还可以降低对环境和工人的影响，提高设备的可持续发展性。
振动筛分机构的动力学特性研究还可以拓展到其他领域。
例如，可以将振动筛分机的运动规律与材料力学相结合，研究不同颗粒在筛分过程中的受力和破碎行为。
这将有助于优化筛分过程，提高材料的利用率和产品质量。
在工程实践中，振动筛分机是一种重要的筛分设备。
通过研究其动力学特性，我们可以更好地了解其工作原理和运动规律，进而优化设计和改进工艺。
这不仅有助于提高设备的工作效率和产品质量，还可以减少对环境的影响，为可持续发展做出贡献。
总结起来，振动筛分机构的动力学特性研究是一个综合性的课题，涉及力学、材料学和工程学等多个学科领域。
通过对其运动特性的研究和分析，我们可以更好地了解振动筛分机的工作原理和运行规律，为优化设计和改进工艺提供科学依据。
机械结构的模态试验与动力学分析
机械结构的模态试验与动力学分析引言：机械结构是指由多个机械零件组成的整体系统，它们之间通过各种连接方式相互作用。
在设计和制造过程中，为了确保机械结构的性能和工作稳定性，需要对其进行模态试验和动力学分析。
本文将介绍机械结构的模态试验和动力学分析的意义、方法以及应用。
一、模态试验的意义模态试验是通过对机械结构施加外部激励，观察和记录结构的振动情况，以获得结构的固有频率、振型和阻尼等特性参数。
模态试验的结果可以用于评估机械结构的刚度、振动特性以及系统的稳定性。
通过模态试验可以确定机械结构的固有频率和振型，从而指导结构设计和优化。
二、模态试验的方法1. 准备工作在进行模态试验之前，需要对试验对象进行充分的了解。
包括结构的基本参数，材料特性，以及结构的固有振动模态和频率范围等。
同时，还需要选择合适的试验设备和测量仪器。
2. 激励方式模态试验中常用的激励方式有冲击激励和振动激励。
冲击激励是通过施加一个瞬间冲击力使结构振动，而振动激励则是通过外部激励源直接施加一定频率和幅值的振动力。
3. 信号采集与处理在模态试验中，需要采集结构的振动信号，并对信号进行处理以获取结构的模态参数。
常见的信号采集方法有加速度传感器、压电传感器等。
通过将信号进行滤波、频谱分析等处理，可以得到结构的振动特性参数。
四、动力学分析的意义动力学分析是研究机械结构在外部激励作用下的运动规律和动力响应。
通过动力学分析可以评估结构的运动性能、系统的稳定性以及对外部激励的响应。
动力学分析结果有助于设计和改进机械结构，提高结构的可靠性和工作效率。
五、动力学分析的方法1. 动力学模型建立在进行动力学分析之前，需要建立机械结构的动力学模型。
常见的方法包括拉格朗日方程、牛顿第二定律等。
通过建立合理的动力学模型，可以精确描述结构的运动规律和力学性能。
2. 运动方程求解通过求解动力学模型的运动方程，可以获得结构在外部激励下的位移、速度和加速度等运动参数。
常见的求解方法有数值方法、解析方法等。
机械结构的模态试验与动力学分析
机械结构的模态试验与动力学分析一、引言机械结构的模态试验与动力学分析是研究机械结构振动特性的重要手段。
通过模态试验可以获取结构的固有频率、振型和阻尼特性等参数，从而为结构的设计、优化和故障诊断提供有效的基础数据。
动力学分析则是在对结构固有振动特性了解的基础上，研究外力作用下结构的振动响应以及结构的稳定性、耐久性等问题。
本文将围绕机械结构的模态试验与动力学分析展开详细论述。
二、模态试验1. 模态试验的基本原理模态试验是通过在机械结构上施加激励并测量相应的响应，得到结构的固有频率和振型。
它的基本原理是结构在固有频率下具有最大的振幅，可以通过合理选择激励信号和测量参数，利用信号处理技术来提取结构振型，从而获得结构的固有特性。
2. 模态试验的技术手段模态试验可以采用多种技术手段来进行，例如：冲击法、频率扫描法、强制振动法等。
其中，冲击法是应用最广泛的一种方法。
通过在结构上施加冲击力，并测量结构的响应，可以得到结构的模态参数。
此外，频率扫描法通过改变激励信号的频率，逐渐扫描结构的谐振频率，然后测量振动响应，最终得到结构的模态特性。
3. 模态试验的注意事项在进行模态试验时，需要注意以下几个方面。
首先，选择合适的激励信号，在满足结构激励要求的同时，避免对结构产生过大的扰动。
其次，合理选择测量点，保证能够准确测量到结构的振动响应。
此外，还需要对测量数据进行适当的处理和分析，以获得准确可靠的模态参数。
三、动力学分析1. 动力学分析的基本概念动力学分析是研究机械结构在外力作用下的振动行为以及其对结构稳定性、耐久性等性能的影响。
它通过求解结构的振动微分方程，得到结构的振动响应，从而为结构的设计和优化提供依据。
2. 动力学分析的方法动力学分析可以使用多种方法进行，如：振动模态叠加法、有限元法、动力模型法等。
其中，振动模态叠加法是最常用的一种方法。
它通过将结构的振动响应表示为若干模态振型的线性叠加，并利用模态参数和激励信号进行计算，得到结构的振动响应。
联合收割机振动筛的动态仿真与参数优化
联合收割机振动筛的动态仿真与参数优化摘要：我国是农业大国，农业在我国的发展过程中具有十分重要的作用。
而伴随着我国科技等方面的发展，我国对于农业的要求也在不断的提升，对于农机的推广研究重视程度也在不断的提升。
联合收割机作为我国主要的收获工具，其质量在极大的程度上影响粮食收割效率与质量。
振动筛是联合收割机中的重要组成部分，其在实际应用的过程中会进行复杂的平面运动，因而，其在使用的过程中会产生较大的惯性力，影响设备出的应用质量，降低粮食收割质量以及设备使用寿命。
故而对振动筛的研究十分的重要与必要。
本文将以联合收割机中的振动筛为例，对其动态仿真与参数优化情况进行简单的阐述与分析。
关键词：联合收割机；振动筛；动态仿真；参数优化一、论题研究意义我国是农业大国，农业是我国发展中的重要组成部分。
而伴随着时间的推移，我国对于农业发展的重视程度也在不断的提升。
而现阶段，在我国其他行业飞速发展的环境下，传统的农业种植已经难以满足我国发展的实际需求。
面对这种情况，我国政府积极的采取各种优惠制度，将农机应用于现阶段的农业生产活动中。
而联合收割机则是现阶段我国农业生产现代化的重要设备。
振动筛是联合收割机中的重要组成部分，针对于联合收割机振动筛动态进行仿真以及分析，能够辅助相关的设计人员判断联合收割机在实际应用中存在的不足，并对联合收割机进行改进与优化，提升其工作效率，让其能够在我国农业现代化生产中发挥更大的作用[1]。
对于联合收割机振动筛的动态仿真研究的优势一方面表现在，其能够为设备的改进与优化提供更多的数据支持，提升设备的应用质量。
另一方面，其提升农业生产效率也能够提升农民对于农机的认识，使农机能够更快、更广泛的应用于现阶段的农业生产活动中，促进我国农业现代化进程。
二、振动筛的工作原理联合收割机在实际应用的过程中其振动筛部分在极大程度上决定设备的应用质量与寿命。
而提升相关人员对于联合收割机的认识程度首先需要了解振动筛的工作原理。
振动筛动力学及参数计算20140319
再将特解平方消元后即得圆振动筛的重心运动轨迹方程，即： 显然，这是典型的椭圆方程式，即筛箱的运动轨迹为椭圆形。
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
M为振动机体的计算质量，其值为：M=Mj+KwMw 式中：Mj－振动机体的质量；Mw－筛面上物料的质量；Kw－物料结合系数，一般
取Kw =0.15~0.30。 ⒉ 机体运动的轨迹方程
从振动学可知，圆振动筛的运动微分方程式的全解包含两部分，即机体在x轴
和y轴方向的运动是自由振动和强迫振动两上谐振动相叠加而成的。实际上，由于阻尼
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
A
K
mr 2
M m2
从圆振动筛振幅的计算公式中可以看出，当K=(M+m)ω2时，即自振频率（ω0）与强迫
3）机械消振 机械消振法是在振动筛上安装一种专门的激振器。该激振器在振动筛启动或停机过
程中，只有当转速高于系统的自振频率时，才产生离心惯性力，以激励振动筛正常工作。 启动时转速没有超过系统自振频率以前，或在停机时转速降到接近系统自振频率以前，激 振器的不平衡重，就处于靠近回转中心的位置。因此，该消振法，在筛分机通过共振区时， 基本上没有强迫振动的激振力，所以，就不产生一般振动筛通过共振区的振幅异常增大的 现象。
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。
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。
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。
LVB4361大型振动筛动态特性及试验模态研究
LVB4361大型振动筛动态特性及试验模态研究石剑锋【期刊名称】《选煤技术》【年(卷),期】2024(52)1【摘要】为确定大型振动筛的振动参数并验证其合理性,文章以LVB4361大型振动筛的筛箱为研究对象,通过有限元分析方法对其筛箱进行了静态、模态和谐响应分析,并应用高精度DH5922D动态信号测试分析系统对LVB4361大型振动筛的固有频率和主振型进行了现场测试。
有限元分析表明:LVB4361型振动筛第8阶模态对应的固有频率为16.4Hz,与工作频率(15Hz)最为相近,二者相差9.3%,满足使用要求;第7—10阶模态对应的筛箱固有频率与工作频率较为相近,其中第7—8阶模态的振型为出料端和入料端的左右摆动,第9阶模态的振型为筛箱出料端加强梁的局部摆动,第10阶模态的振型为筛箱出料端和入料端的扭转振动;当工作频率为15Hz时,筛箱整体应力分布较均匀,高应力区主要分布在从前端数第四根横梁、第四根横梁与侧板连接处的端部,最大值为57MPa,动应力安全系数为5.42,满足振动筛许用动应力要求;筛箱位移最大为10.22mm,满足筛箱工作时对振幅的要求;大型振动筛的振动参数整体设计合理。
现场测试表明:测试得到的第3阶模态的固有频率为16.362 Hz,与筛箱工作频率15 Hz相差9.08%,可避免共振;各项测试结果与有限元分析结果类似,验证了有限元法模态分析的准确性,进一步说明该大型振动筛的振动参数设计合理。
有限元分析和现场测试技术的应用可有效地明确筛机振动参数及其合理性,为大型振动筛的设计可靠性提供了技术依据。
【总页数】6页(P31-36)【作者】石剑锋【作者单位】中煤科工集团唐山研究院有限公司;河北省煤炭洗选工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】TD452【相关文献】1.网梁激振结构超静定大型振动筛研制及试验模态分析2.大型振动筛动态仿真和模态分析实验综述3.大型双层异线性振动筛模态计算与试验分析4.基于试验模态的高频振动筛动态特性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
4.动力学分析及参数计算
4.动力学分析及参数计算4 .1 动力学分析4．1.1力学模型分析振动筛水平放置，在稳定工作状态下激振力作用线通过筛体质心O 。
振动筛沿激振力合力方向作平面平移运动。
为便于分析，简化出振动系统力学模型如图1所示。
以质心O 为坐标原点，水平方向为z 轴。
铅垂方向为y 轴。
设筛体、附件及物料等总质量为M ，且集中在质心O 。
因筛体作平面平移运动，该坐标系完全可以决定它的运动，则根据达朗伯原理，系统的振动徽分方程为22(2)2sin cos (2)2sin sin x x y y M m x C x K x m r t M m y C y K y m r t ωωθωωθ⎧+++=⎪⎨+++=⎪⎩（1） 式中 M 一所有参振质量之和，kg ；m ——单串偏心块质量之和，kg ；x C 、y C ——x 、y 方向弹性阻尼系数；x K 、y K ——x 、y 方向弹簧总刚度；r ——偏心块质心回转半径，m ；ω——回转角速度，rad ／s ；t ——时间，s ；θ——振动方向角，()。
4．1.2求解微分方程惯性振动筛工作用于强迫振动状态。
自由振动部分由于阻尼作用，在启动后不久得到衰减，设微分方程的特解为sin()x x A t a ω=- （2） sin()y y A t a ω=-式中 x A 、y A ——筛机在x 、y 方向的振幅；a ——位移滞后激振力的相位角。
对式(2)求导得筛箱运动的速度和加速度cos()cos()x y x A t a y A t a ωωωω=-⎧⎪⎨=-⎪⎩（3） 22sin()sin()x y x A t a y A t a ωωωω⎧=--⎪⎨=--⎪⎩（4） 由于弹性阻尼较小，可以忽略，将式(2)、式(3)、式(4)代人式(1)，整理后可得222cos (2)x x m r A K M m ωθω=-+ （5）222sin (2)y y m r A K M m ωθω=-+ （6）由于振动筛工作于超共振状态，2(2)x y K K M m ω≈+⨯，忽略刚度值的影响，得2222(2)2y m r mrA M m M m ωω≈-=-++ (7)可见振幅与mr 值成正比，与ω无关，振幅与激振力方向相反，即位移滞后约180。