基于ANSYS有限元的雙層振動流化床機架分析.pdf

1、傳統(tǒng)振動流化床的整個機體由地平面上的隔振彈簧直接支撐，且只有一層布風(fēng)板，物料在烘干的過程中，與熱風(fēng)只有一次熱質(zhì)交換，排出的尾氣溫度較高，大部分熱量被排放，熱能的利用率較低，造成了能源的浪費。針對這一問題，本文設(shè)計了一種新型雙層振動流化床，利用Pro/Engineer軟件建立機架的三維實體模型，應(yīng)用ANSYS有限元軟件對機架進行進靜態(tài)分析、模態(tài)分析以及諧響應(yīng)分析，校核機架的結(jié)構(gòu)強度和剛度，進行優(yōu)化和改進，并通過振動測試試驗分析機架的工作狀

2、況，驗證有限元分析結(jié)果的可靠性。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）對雙層振動流化床進行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確定了雙層振動流化床的初始設(shè)計參數(shù)，從而確定上下層床的箱體結(jié)構(gòu)，包括床體、布風(fēng)板、進出料裝置、上下層床間軟連接等結(jié)構(gòu)，計算支承彈簧系統(tǒng)的剛度為542N/m、激振力為6582.24N，確定機架的長寬高為1600mm?1300mm?1100mm，由8根尺寸為60mm?60mm?3mm的鋼管構(gòu)成。
　　（2）對雙層振動流化床的機架進行

3、有限元靜態(tài)分析，得到機架模型的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和位移云圖，最大位移為1.4569mm，發(fā)生在立柱的頂端，而床體工作時的振幅為3mm，結(jié)構(gòu)的大變形將造成床體無法正常工作，故不滿足剛度要求。因此立柱的結(jié)構(gòu)尺寸改進為100mm?100mm?5mm，再次進行靜態(tài)分析，結(jié)果表明最大等效應(yīng)力為8.4738MPa，遠(yuǎn)小于材料的屈服極限，最大位移為0.26783mm，遠(yuǎn)小于床體的振幅，故改進后的機架結(jié)構(gòu)符合剛度和強度的設(shè)計要求。
　?。?）對改

4、進后的雙層振動流化床的機架進行模態(tài)分析，得到了機架的前十階模態(tài)陣型以及固有頻率，并對前十階模態(tài)振型進行分析和評價，結(jié)果表明雙層振動流化床的工作頻率16Hz遠(yuǎn)小于最小固有頻率81.454Hz，有效地避免了共振現(xiàn)象的發(fā)生。
　?。?）對機架進行諧響應(yīng)分析，得到機架在各種頻率的簡諧載荷作用下的動態(tài)響應(yīng)，結(jié)果表明當(dāng)載荷頻率為85Hz時，機架的等效應(yīng)力和位移變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機架材料的屈服強度和剛度要求，此時機架的結(jié)構(gòu)將發(fā)生嚴(yán)重的破壞；當(dāng)載荷頻率