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一種新型振動篩關(guān)鍵部件的疲勞壽命分析

發(fā)布時間:2017-04-11 01:11

  本文關(guān)鍵詞:一種新型振動篩關(guān)鍵部件的疲勞壽命分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,振動篩也朝著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化方向發(fā)展,這就要求在設(shè)計的初期就對其加入抗疲勞設(shè)計,保證產(chǎn)品質(zhì)量的性能。由于振動篩工作時處于高頻振動狀態(tài),從而導(dǎo)致振動篩體和篩框長期處于較大的交變激振力下,這就使得振動篩經(jīng)常會出現(xiàn)橫梁和篩框變形斷裂、篩框的疲勞開裂等失效,影響正常的生產(chǎn)生活。而新型振動篩相比于普通的振動篩它具有篩分效率高、振動加速度大、處理能力大等優(yōu)點。 近幾年疲勞壽命預(yù)測方法得到了突飛猛進的發(fā)展,特別是現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展,為產(chǎn)品在沒有物理樣機的情況下進行虛擬樣機的疲勞分析提供了有力的條件。相比較傳統(tǒng)的疲勞壽命預(yù)測而言,虛擬樣機的疲勞壽命分析可以方便的對模型進行重新設(shè)計、修改,對材料的屬性進行編輯,調(diào)節(jié)調(diào)用不同環(huán)境下的載荷譜,使得可以對不同的情況進行仿真,克服了許多傳統(tǒng)實驗法的不足之處。 本文主要參考了大量的國內(nèi)外虛擬耐久性集成化仿真的方法,以某臺新型振動篩為研究對象,對其浮動篩框進行了虛擬樣機的疲勞壽命分析。首先利用Pro/E對新型振動篩進行三維實體建模;其次利用有限元軟件ANSYS對振動篩的浮動篩框進行應(yīng)力應(yīng)變分析、模態(tài)分析,并得到浮動篩框的柔性體;然后利用動力學(xué)仿真軟件ADAMS,對振動篩進行多剛體動力學(xué)仿真和剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真,得到疲勞壽命分析所需要的載荷譜;最后在疲勞分析軟件N-Code中,根據(jù)材料選取適合的S-N曲線,把有限元分析結(jié)果和載荷譜關(guān)聯(lián)起來,分析振動篩的疲勞壽命,得出振動篩疲勞壽命分布云圖和危險節(jié)點。 通過對新型振動篩的疲勞壽命分析結(jié)果說明:虛擬樣機的疲勞壽命分析是可行的,不用做出物理樣機也可以進行疲勞壽命分析。這種方法大大地減少了疲勞實驗周期,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時間,降低了生產(chǎn)成本,有效地提高了市場的競爭力。同時本文對于其他產(chǎn)品的虛擬樣機疲勞壽命分析也提供了一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】:新型振動篩 有限元分析 模態(tài)分析 動力學(xué)分析 剛?cè)狁詈?/strong> 疲勞壽命分析
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH237.6
【目錄】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-10
  • 第一章 緒論10-14
  • 1.1 研究背景及研究意義10-11
  • 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)11-13
  • 1.3 論文的主要結(jié)構(gòu)安排13-14
  • 第二章 疲勞方法的制定和研究14-24
  • 2.1 疲勞的簡介14-15
  • 2.1.1 疲勞的概念14
  • 2.1.2 影響疲勞的因素14-15
  • 2.2 疲勞壽命設(shè)計的理論基礎(chǔ)15-16
  • 2.3 疲勞壽命的計算方法16-21
  • 2.3.1 名義應(yīng)力法16-17
  • 2.3.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法17-18
  • 2.3.3 裂紋擴展壽命法18-19
  • 2.3.4 材料的S-N曲線19
  • 2.3.5 疲勞累積損傷理論19-21
  • 2.4 新型振動篩的疲勞分析21-22
  • 2.4.1 虛擬疲勞壽命分析方法21
  • 2.4.2 新型振動篩的虛擬疲勞壽命分析流程和方法21-22
  • 2.5 本章小結(jié)22-24
  • 第三章 新型振動篩模型的建立及有限元分析24-36
  • 3.1 新型振動篩的主要結(jié)構(gòu)24-27
  • 3.2 新型振動篩的工作原理27-28
  • 3.3 新型振動篩浮動篩框的有限元模型的建立28-34
  • 3.3.1 ANSYS軟件的特點和功能28
  • 3.3.2 相關(guān)問題的處理28-29
  • 3.3.3 有限元模型的建立29-30
  • 3.3.4 浮動篩框的靜力學(xué)分析結(jié)果30-31
  • 3.3.5 浮動篩框的慣性釋放法靜態(tài)分析31-34
  • 3.4 本章小結(jié)34-36
  • 第四章 新型振動篩的多體動力學(xué)建模與仿真分析36-60
  • 4.1 多體系統(tǒng)動力學(xué)簡介36
  • 4.2 ADAMS多剛體動力學(xué)分析36-38
  • 4.3 建立新型振動篩的三維實體模型38-39
  • 4.4 創(chuàng)建新型振動篩多剛體動力學(xué)仿真模型39-44
  • 4.4.1 模型的導(dǎo)入39
  • 4.4.2 創(chuàng)建新型振動篩的約束、載荷和驅(qū)動39-43
  • 4.4.3 模型校驗和仿真分析43-44
  • 4.5 新型振動篩仿真結(jié)果分析44-49
  • 4.6 新型振動篩的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真分析49-58
  • 4.6.1 ADAMS剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真簡介49-50
  • 4.6.2 ADAMS中柔性體的建立50
  • 4.6.3 創(chuàng)建模態(tài)中性文件(MNF)50-53
  • 4.6.4 在ADAMS中建立新型振動篩的剛?cè)狁詈夏P?/span>53-54
  • 4.6.5 新型振動篩的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真54-58
  • 4.7 本章小結(jié)58-60
  • 第五章 新型振動篩的疲勞壽命分析60-70
  • 5.1 疲勞分析軟件的簡介60-61
  • 5.2 新型振動篩浮動篩框的疲勞壽命分析61-68
  • 5.2.1 振動篩單位載荷應(yīng)力分布和載荷譜的獲取與配對62-63
  • 5.2.2 振動篩材料的S-N曲線63-64
  • 5.2.3 振動篩疲勞影響因素64-65
  • 5.2.4 疲勞壽命分析65-68
  • 5.3 本章小結(jié)68-70
  • 第六章 總結(jié)與展望70-72
  • 6.1 本文總結(jié)70-71
  • 6.2 工作展望71-72
  • 參考文獻72-76
  • 致謝76-78
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【參考文獻】

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10 叢楠;尚建忠;魯建平;孫宏祝;;基于虛擬樣機的工程機械工作裝置虛擬疲勞試驗研究[J];機械制造;2007年02期


  本文關(guān)鍵詞:一種新型振動篩關(guān)鍵部件的疲勞壽命分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號:297965


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