《宏源科技》振动筛虚拟疲劳寿命分析整理研究

       由于基于计算机技术的直线振动筛虚拟疲劳寿命分析还是空白，为了确定虚拟疲劳寿命分析的具体流程，本文对动力学仿真技术、有限元技术和疲劳寿命理论等多种理论进行整理研究，结合直线振动筛的实际工作特点，提出了适合该振动筛的虚拟疲劳寿命分析的具体流程，如下所述：

       1）几何模型建立：由于 ADAMS、PATRAN 软件几何造型功能较弱，本文利用三维软件 Pro/E 建立了直线振动筛零部件的三维模型并进行装配，为随后的动力学分析和有限元分析提供了几何模型。

       2）振动筛多刚体系统动力学分析：通过接口模块 Mech/Pro 将建立的振动筛三维装配模型传送到 ADAMS/View 中，定义约束副和驱动，施加外载荷，建立了振动筛多刚体动力学仿真模型，为刚柔耦合动力学分析提供了刚体模型。

       3）有限元自由模态分析：下横梁的几何模型导入到前后处理器 MSC. PATRAN 中，并在其中进行相关前处理：划分网格、设定单元类型、定义材料属性，建立了下横梁有限元模型，生成 MSC. NASTRAN 计算所需要的. bdf 数据文件并提交。在 MSC.NASTRAN 求解器中对下横梁进行自由模态分析，并通过模态叠加法求解模态，生成包含几何、节点质量等信息的模态中性文件（.mnf 文件）和模态结果文件（.op2 文件），为刚柔耦合动力学分析提供了柔性体模型。

       4）刚柔耦合动力学分析：将下横梁模态中性文件通过 ADAMS/Flex 模块导入振动筛多刚体动力学模型中，将下横梁的刚性体模型替换为柔性体模型，建立了刚柔耦合的动力学模型。在 ADAMS/View 中进行动力学仿真，同时 ADAMS/Durability 集成模块将自动生成应力形状时间历程文件（模态位移文件），为疲劳寿命分析提供模态位移。

       5）疲劳寿命分析：在疲劳寿命分析软件 MSC. FATIGUE 中读入下横梁模态结果文件和相应的模态位移文件，利用模态应力恢复获得疲劳寿命分析的载荷谱，选择 S-N 法（名义应力法）进行疲劳寿命计算，输出下横梁的疲劳寿命云图等疲劳信息。侧板的疲劳寿命分析流程与下横梁的分析流程相同。这种采用基于模态应力恢复的虚拟疲劳寿命分析，避开了传统分析中动态加载处理的复杂过程，考虑了动态因素的影响，使疲劳寿命结果更加符合实际疲劳寿命。