基于虛擬樣機技術(shù)的振動篩動力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、振動篩作為物料分級設(shè)備，因其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于建筑、選煤、選礦、冶金、石化、糧食等工業(yè)領(lǐng)域。振動篩分機通過施加于篩體的振動，使物料松散、分層、透篩，同時傳送物料，從而達(dá)到物料分級篩分的目的。振動篩分機械作為成套生產(chǎn)設(shè)備中重要的組成部分，其篩分效果和工作穩(wěn)定性對后續(xù)作業(yè)效率有著極其重要的影響。虛擬樣機技術(shù)是指在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，將分散的零部件設(shè)計和先進(jìn)的分析技術(shù)揉和在一起，在計算機上建造出產(chǎn)品的整體模型，并針對該產(chǎn)品

2、在投入使用后的各種工況進(jìn)行仿真分析，預(yù)測產(chǎn)品的整體性能，進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計、提高產(chǎn)品性能的一種新技術(shù)。
　　 本論文以實驗室慣性振動篩為研究對象，基于虛擬樣機及其協(xié)同仿真技術(shù)，利用有限元分析軟件ANSYS和多體動力學(xué)軟件ADAMS的平臺和分析技術(shù)，建立振動篩的剛?cè)狁詈夏Ｐ?。基于多體動力學(xué)仿真技術(shù)對振動篩的運動特性進(jìn)行分析，利用瞬態(tài)動力學(xué)方法對振動篩主要受力零部件進(jìn)行應(yīng)力分析，并在此基礎(chǔ)上對振動篩上的激振橫梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以加強振動

3、篩的整體性能，使振動篩達(dá)到最佳設(shè)計效果。本論文主要開展了以下幾個方面的工作：
　　 (1)理論分析基于慣性振動篩主要結(jié)構(gòu)及其工作原理，建立慣性振動篩的動力學(xué)模型。利用慣性振動篩振動微分方程推導(dǎo)出其在工作時的速度、加速度、振幅和相位差計算公式；給出了隔振系統(tǒng)彈簧剛度、隔振系統(tǒng)傳遞率、質(zhì)心以及驅(qū)動電機功率等振動篩主要動力學(xué)參數(shù)的計算方法，為本論文的分析過程提供理論依據(jù)。
　　 (2)三維建模利用Pro/e建模軟件建立慣性振動

4、篩零件實體模型，根據(jù)慣性振動篩的組成和零件間的裝配關(guān)系，建立振動篩的裝配體模型。
　　 (3)多剛體動力學(xué)分析將建立好的慣性振動篩三維實體模型利用Mechanism/Pro模塊導(dǎo)入到ADAMS中，在ADAMS/View中對模型施加約束、運動和載荷，建立慣性振動篩剛體動力學(xué)模型，并對其進(jìn)行仿真分析，得到振動篩篩箱質(zhì)心位移曲線和隔振彈簧支反力曲線，求解隔振系統(tǒng)傳遞率，驗證慣性振動篩剛體模型的正確性。
　　 (4)剛?cè)狁詈蟿恿?/p>

5、學(xué)分析在ANSYS平臺下建立激振橫梁的有限元模型，對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分和模態(tài)分析，生成模態(tài)中性文件，利用ADAMS/Flex模塊將模態(tài)中性文件導(dǎo)入到ADAMS中，建立慣性振動篩的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，對其進(jìn)行仿真分析，得到振動篩篩箱質(zhì)心位移曲線并驗證模型。最后得到應(yīng)用于ANSYS瞬態(tài)動力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計的載荷譜(.lod文件)。
　　 (5)瞬態(tài)動力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計將剛?cè)狁詈戏治錾傻妮d荷譜文件導(dǎo)入ANSYS，對其進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析，