振动式干燥机底部的横梁既是整个筛框的重要强度件，又是支承筛板及物料的支承件。在正常运行时，梁上的载荷主要有沿振动方向作用的均布惯性力和侧板传来的弯矩，以及自重。在实际使用中，横梁经常发生断裂破坏，断口均出现在梁的中部分段支承条的间隙处，断面垂直于横梁轴线，显然由于横梁上的分段支承条造成横梁截面突变而产生的应力集中，是引起该处断裂的重要原因，下面对其进行详细的强度分析。
      由于横梁的载荷主要为惯性力，因而全梁载荷近于均布载荷。若两端铰支或两端固定，板对梁端的约束情况对横梁的弯曲正应力影响很大。梁端约束取决于梁和侧板间的相对刚度，以及梁端与侧板的连接情况。一般情况，梁端的实际约两端和两端固定间。
      缩短梁的跨度，可有效地减小横梁的弯矩，还可以提高梁的固有频率，避免共振梁的截面形状对强度影响也较大，一般是横截面最小而取得最大的抗弯抗扭能力的梁截面为最佳。若振动方向角为45°时，薄壁圆管截面最合理，若振动方向大于45°，则采用薄壁箱型截面更为有利，箱型截面的长宽比要随振动方向角而定。
      焊接易产生残余应力和焊接缺陷。构件在交变应力的作用下，一旦出现焊接裂纹，其尖端就会产生严重的应力集中，而该处又常常是疲劳破坏的疲劳源。
      描述构件的应力集中程度用应力集中系数表示，构件的几何形状和应力场决定了理论应力集中系数。横梁的理论应力集中系数为其应力集中处的最大应力与该处的名义应力之比，与所加载荷大小无关。本文以某型振动干燥机有分段支承条的横梁来计算应力集中处的最大应力，以有连续支承条的横梁来计算对应点的名义应力。
      横梁的受力有垂直方向和水平方向作用的均布力，由于机器在运动过程中不平衡载荷的作用，横梁会产生扭转变形，故设置一力偶矩M，设横梁两端固定。
      采用8节点空间等参数单元计算，将每段支承条处的梁分为3段，支承条间隙处单元划分如图。对于有分段支承条的横梁设置了686个节点，326个单元，对于具有连续支承条的横梁设置了864个节点，420个单元，两种结构处于上述同一载荷下进行计算。构件的疲劳断裂寿命分两个阶段，一为疲劳裂纹萌生阶段，二为裂纹扩展阶段。当裂纹扩展超过临界尺寸时，扩展速度会急剧增大，使构件迅速失稳断裂，构件有效寿命为这两个阶段时间总和。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限公司
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！