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破碎设备中非线性动力学研究及关键件有限元分析

作　者: 杨延鹏
导　师: 李欣业
学　校: 河北工业大学
专　业: 工程力学
关键词: 破碎机振动破碎滞后非线性数值仿真多刚体动力学有限元分析
分类号: TD451
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

破碎与磨碎设备是矿产资源解离的重要工具。由于破碎较磨碎作业能以较小的功耗取得较大的破碎比,在国家大力发展节能减排,低碳经济的今天,“多碎少磨、以碎代磨”便成为优先发展的目标。因此,改进或发展新型破碎机便成为必然的选择,有必要对破碎机相关理论与设备进行研究。本文对双腔简摆颚式振动破碎机单自由度、多自由度、虚拟样机模型进行研究,具体包括以下方面:(1)基于料层在破碎及恢复过程中的分段线性滞后关系,通过对简摆破碎机的简化,建立系统的单自由度模型。(2)建立双腔简摆颚式振动破碎机单自由度模型的双边冲击非线性滞后动力学微分方程。采用龙哥-库塔四阶算法并对冲击关键点处进行局部缩减步长以及滞回点循环迭代的方法使用Matlab软件编程对原方程进行数值求解。通过分析不同激励频率,不同间隙,不同激励力等情况下系统的位形响应,相图等,得到了系统运动随间隙及激励频率等的变化规律。(3)基于双腔简摆颚式振动破碎机的四自由度模型,运用朗格朗日方程得到系统四自由度振动微分方程。使用Maple进行数值仿真,研究了简摆振动破碎机系统的动力学响应,简摆质心、机体以及破碎腔内简摆上各点的运动轨迹。(4)利用多刚体动力学软件ADAMS对原模型进行虚拟样机建模,分析其动力学特性,提取工作状态下轴力的极值,并根据其边界条件使用有限元软件对这些关键件进行静力学分析,校核强度。

破碎设备中非线性动力学研究及关键件有限元分析

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