基于有限元法的分级破碎机分体式机架的静力学分析下载

weixin_39821260 2020-10-02 10:30:41

针对井下大型分级破碎机分体式机架的结构稳定性问题,进行了有限元静力学分析。利用软件建立分体式机架三维模型,将其导入到ANSYS Workbench平台进行静力学分析,通过求解机架变形和应变,对机架强度进行了校核,机架所受最大应力为156 MPa,小于材料强度极限235 MPa,为分体式机架的设计提供了理论支持。
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针对井下分级破碎机分体式机架结构稳定性的问题,使用ANSYS Workbench对分体式机架进行模态分析,得到分体式机架的振型分布。从机架各阶模态下的固有频率和振型得出机架的主要振动形式,并对分体式机架的设计进行评价,可以看出:机架的摆动和扭转是其结构动态特性的主要表现形式,机架的固有频率对分体位置的振动没有明显影响。

— 课程目标 — 通过基础讲解和案例讲解相结合的方式，基础知识（包括专业知识）讲解后，用实战案例操作强化训练，达到良好学习效果，使学习者能够快速掌握技能与应用并能上手工作。 — 课程特色 — 以行业前景为风向，以职业素质为突破，以实用技能为核心，以项目实战为主线，以边讲边训为特色，以就业创业为导向，建立一个全新的培训课程体系与教学模式，并营造一个线上与线下（O2O）交流互动、经验分享的学习圈子。项目化：面向行业企业的项目特训模式。实战化：面向行业应用的实战案例课程。标准化：建立了标准化的教育培训体系。模块化：基于岗位需求模块化课程体系。市场化：以市场为导向应用型人才培养。— 适用人群 — 在校大学生、从业人士，想就好业、创业的有志之士，专业不限。 — 课程详情 —1.何为CAE仿真分析？ CAE（Computer Aided Engineering）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。最早源于航空工程中飞机结构的矩阵分析；1965年，津基藏(O.C.Zienkiewicz)等人将该法加以推广，宣布有限单元法适用于所有按变分形式进行计算的场问题，使有限元法得到广泛地推广和应用。 CAE在提高工程/产品的设计质量，降低研究开发成本，缩短开发周期方面发挥了重要作用，已成为支撑各大企业实现工程/产品创新的主导技术。CAE技术可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构（固体）、流体、电磁等。现被广泛应用在国防、航空航天、机械制造、汽车、船舶、兵器、电子、铁道、石化、土木工程、能源、材料工程、科学研究等各个领域。其基本流程是：前处理——建模，单元选择和设置，材料定义，截面定义，网格划分等，添加边界条件等；分析计算——静力分析，接触分析，瞬态分析，模态分析，谐波分析，谱分析，声学分析，热分析，电磁场分析等；后处理——提取数据，数据运算，绘制曲线、云图，计算结果评价，导出数据等。 2.前景？CAE技术的有效应用必将优化产品设计流程，在为企业降低成本的同时创造巨大的价值。2008年，掀起游泳赛场破纪录“狂潮”的鲨鱼皮泳衣，正是借助于ANSYS的仿真技术为运动员减轻了阻力。而北京奥运会场馆鸟巢，也是在多款CAE软件的辅助下解决了减重、环保和抗震等多个领域难题。根据CIMdata发布的报告，2015年全球CAE市场规模近400亿美元，中国CAE市场将会以14.5 ％的年复合增长率迅速增长。与此同时，CAE就业市场供不应求，CAE工程师薪水一路水涨船高，除北上广外，众多内陆城市月薪过万，依然虚位以待。3.主要应用领域？应用领域一：航天航空CAE仿真分析在航空航天行业中得到广泛应用，涉及零部件及整机的静力学和动力学计算以及复合材料、流固耦合、疲劳、材料失效等多方面问题。应用领域二：电子电器市场竞争使得CAE分析在电子电器行业中的应用越来越广泛。针对电子领域关注的各种线性、非线性、热力耦合，湿热耦合，跌落、开裂、散热等力学问题有限元在线能够提供完善的解决方案。应用领域三：能源装备能源装备产业作为国家制造业的支柱产业，利用CAE进行反复设计、分析、优化已成为标准的必经步骤和手段。有限元在线能够提供从结构、流体、热固及流固耦合、优化分析CAE领域完善的解决方案。应用领域四：船舶海工现代造船技术正朝着高度机械化、自动化、集成化、模块化、计算机化方向发展，利用成熟的CAE分析，设计人员可以从产品设计阶段开始发现问题、优化设计、改进方案和一体化优化流程。应用领域五：土木建筑土木工程涵盖着相当广泛的科学技术领域。从土木建筑、桥梁结构、水工结构，到公路、隧道、地下工程等方面都离不开结构的设计与计算分析，而CAE分析在计算方面正发挥着重要作用。应用领域六：汽车车辆汽车工业代表着一个国家制造业发展的水平，作为制造业的中坚，汽车工业一直是CAE应用的先锋，代表着民用CAE水平的高低。应用领域七：电机设计电机设计是一个电、磁、力、热等多学科耦合的优化过程，电磁设计、结构分析和通风散热分析是最重要的三部分。除此之外还需要对电机做相应的震动、噪声和疲劳分析。应用领域八：生物医疗生物医疗，作为生物医学发展的一个分支，是现代医学和力学综合发展的产物，其研究范围不仅包含流体分析、热场分析、声场分析，也包含结构力学分析、电子场分析以及耦合场分析等研究。应用领域九：石油石化随着软、硬件环境的改善，CAE分析被逐步引入到压力容器行业，并取得了很多成果，在接管、球罐、换热器、塔器、加氢反应器等设备的设计中，起到了关键性的作用。课程内容:本课程内容包含有限元方法概述、ANSYS前处理、直接生成法建模案例、ANSYS加载求解、ANSYS后处理、ANSYS静力学分析、ANSYS动力学分析、ANSYS非线性分析等主要内容。

文章分析了放顶煤大型矿井中破碎机存在的问题,研究了煤矿井下单驱动分级破碎机的结构形式,重点阐述了其机架的结构设计,齿辊的型式、材质及布置方式的选择,并结合红柳林煤矿的生产实践,分析了其运行情况和破碎前后物料的粒度特性。结果表明,该破碎机运行稳定可靠,破碎效率高、处理能力大、过粉碎少,可以满足综放工作面的生产需求。

介绍了煤用分级破碎机跨行业在石灰石矿山上的应用,满足了目前石灰石行业对石灰石成块率的需求。分析了煤用分级破碎机的结构、原理,并且对比分析了石灰石矿山上常用的颚式破碎机和环锤式破碎机的结构、原理。从破碎原理上阐述了分级破碎机的成块率比其他破碎机高的原因,并通过具体实践数据来证明分级破碎机成块率比颚式破碎机高。分析了分级破碎机作为最后的粒度把关设备所带来的经济和环境方面的效益,指出分级破碎机应该继续创新以适应更多行业的需求。

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