有限单元法在振动筛设计中的应用

目前在我国筛分机械的设计中，对振动筛筛框结构强度的研究一般只作静力学强度的计算和分析，振动筛在设计中考虑的问题时没有考虑高阶和局部结构的动态特性对筛框结构的影响，而振动筛筛框在激振力交变载荷的作用下很容易发生疲劳损坏。

实际经验表明，即使是在振动筛筛框的静强度大大满足要求的情况下，筛框也会发生损坏。因此在振动筛的设计过程中，需要用动力有限单元法对振动筛的结构做动态分析。通过对筛框结构的动态设计，有利于提高振动筛的稳定性和可靠性，延长其工作寿命；另外，对振动筛的结构做动态分析还有利于振动筛的轻型结构发展方向，便于其向大型化方向发展。

有限单元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法，其最早是在20世纪50年代针对处理固体力学问题而提出的。其最本质的思想就是离散化，即把有无限自由度组合的连续体离散为仅仅在节点处有关联的有限个单元组合的集合体，通过求出这些节点处的位移以及单元的应力值进而推导出这个集合体的位移或应力变化情况。目前有限单元法已被广泛的应用及推广，这与其所具有的优点是分不开的。有限单元法有以下优点。

1）有限单元法降低了变分法中函数整体连续性的要求，在对所研究的对象离散化时，不需要建立微分方程的中间环节。

2）有限单元法可以求解一些无法用微分方程所求解的复杂结构及边界条件，同时还能处理各种复杂的材料性质问题。

3）由于引入边界条件的方法非常简单，因此有限单元法可以很方便的编制通用化处理程序。