Lanczos模态分析法揭示振动筛固有频率及共振风险

该篇论文《基于Lanczos模态分析法的振动筛固有频率分析》发表于2013年的辽东学院学报(自然科学版)，作者曹金红主要探讨了如何应用Lanczos迭代法这一数值计算技术来解决复杂机械结构，特别是振动筛的动力学问题。Lanczos迭代法是一种有效的求解大型稀疏矩阵特征值问题的方法，它将连续的结构问题转化为有限元模型中的节点和单元问题，通过构建单元方程和整体刚度矩阵，实现了对振动筛固有频率的精确分析。 在文中，作者首先介绍了结构动力学的基本概念，即结构在受外加动载荷时的振动响应，以及如何通过运动方程来描述这种关系。然后，详细地展示了如何运用Lanczos迭代法建立振动筛的有限元动力学模型。这个过程包括离散化、假设单元行为函数、构建单元方程、形成整体刚度矩阵，以及施加边界条件、初始条件和外载荷。 论文的核心内容是关于高频脱水振动筛的具体实例分析。振动筛的几何模型由侧板、主支撑梁、支撑梁、托架、压木角钢和后挡板组成，其尺寸被精确地确定。通过这种方法，作者不仅能够计算出振动筛的固有频率，还揭示了前阶模态主要表现为局部振动，这可能导致筛体在振动过程中容易发生弯曲破坏。这一发现强调了在实际生产中优化部件抗弯强度的重要性。 值得注意的是，研究发现振动筛在正对称的第10阶出现了共振现象，这对结构设计具有重要意义，因为共振可能导致结构失效或产生过大的振动能量。因此，论文提供的技术参数对于避免共振危险段的频率选择提供了实用指导，有助于工程师们在实际结构设计中避免共振带来的潜在风险。 这篇论文不仅展示了Lanczos模态分析法在振动筛固有频率分析中的应用，而且还提供了关键的设计建议，为振动筛的工程实践提供了有力的理论支持和技术依据。通过这些分析，研究人员和工程师们可以更好地理解和控制振动筛的动态性能，从而提升设备的稳定性和耐用性。