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怎么对破碎机振动梁的动力响应进行优化设计

作者:红星机器 发布时间:2012-12-25

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破碎机是用于旧水泥路面改造的公路养护机械,它主要通过激振器使振动梁产生高频振动,带动破碎锤头对路面进行破碎。振动梁的锤头端振幅对于破碎效果重要,因此对其进行优化设计可提高破碎机的工作效率和破碎效果。

对振动梁动力响应优化问题,就是在给定位移和应力约束条件下,合理选取设计变量来获得输出端的振幅。设计变量包括截面尺寸和弹簧阻尼器的刚度和阻尼系数、振动梁的集中质量大小等。

破碎机

进行优化设计前,需进行对其进行有限元分析。可借助大型通用有限元分析软件ANSYS中的优化模块,对简谐激励作用下的振动梁进行优化设计。以振动梁端部振幅较大为优化目标,以梁的较大主应力和减震器安装位置的位移为约束条件,对激振器刚度和阻尼系数及梁的几何尺寸进行优化,得到梁的较大振幅,得到较优设计参数,为后续设计工作提供依据。

优化方法采用一阶方法,即使用状态变量和目标函数对设计变量的一阶偏导数,在每次迭代中,梯度计算确定搜索方向。经过7次迭代,得到优化结果。

优化后需要验证优化结果的准确性。可采用多体动力学分析软件SIMPACK对优化结果进行验算。通过建立系统动力学模型,程序自动形成动力学方程,之后利用时域积分得到系统的响应。验证之后,此优化结果便可作为产品设计的重要参考。

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