《宏源科技》振動篩虛擬疲勞壽命分析整理研究

       由于基于計算機技術的直線振動篩虛擬疲勞壽命分析還是空白，為了確定虛擬疲勞壽命分析的具體流程，本文對動力學仿真技術、有限元技術和疲勞壽命理論等多種理論進行整理研究，結合直線振動篩的實際工作特點，提出了適合該振動篩的虛擬疲勞壽命分析的具體流程，如下所述：

       1）幾何模型建立：由于 ADAMS、PATRAN 軟件幾何造型功能較弱，本文利用三維軟件 Pro/E 建立了直線振動篩零部件的三維模型并進行裝配，為隨后的動力學分析和有限元分析提供了幾何模型。

       2）振動篩多剛體系統動力學分析：通過接口模塊 Mech/Pro 將建立的振動篩三維裝配模型傳送到 ADAMS/View 中，定義約束副和驅動，施加外載荷，建立了振動篩多剛體動力學仿真模型，為剛柔耦合動力學分析提供了剛體模型。

       3）有限元自由模態分析：下橫梁的幾何模型導入到前后處理器 MSC. PATRAN 中，并在其中進行相關前處理：劃分網格、設定單元類型、定義材料屬性，建立了下橫梁有限元模型，生成 MSC. NASTRAN 計算所需要的. bdf 數據文件并提交。在 MSC.NASTRAN 求解器中對下橫梁進行自由模態分析，并通過模態疊加法求解模態，生成包含幾何、節點質量等信息的模態中性文件（.mnf 文件）和模態結果文件（.op2 文件），為剛柔耦合動力學分析提供了柔性體模型。

       4）剛柔耦合動力學分析：將下橫梁模態中性文件通過 ADAMS/Flex 模塊導入振動篩多剛體動力學模型中，將下橫梁的剛性體模型替換為柔性體模型，建立了剛柔耦合的動力學模型。在 ADAMS/View 中進行動力學仿真，同時 ADAMS/Durability 集成模塊將自動生成應力形狀時間歷程文件（模態位移文件），為疲勞壽命分析提供模態位移。

       5）疲勞壽命分析：在疲勞壽命分析軟件 MSC. FATIGUE 中讀入下橫梁模態結果文件和相應的模態位移文件，利用模態應力恢復獲得疲勞壽命分析的載荷譜，選擇 S-N 法（名義應力法）進行疲勞壽命計算，輸出下橫梁的疲勞壽命云圖等疲勞信息。側板的疲勞壽命分析流程與下橫梁的分析流程相同。這種采用基于模態應力恢復的虛擬疲勞壽命分析，避開了傳統分析中動態加載處理的復雜過程，考慮了動態因素的影響，使疲勞壽命結果更加符合實際疲勞壽命。