筑路机械在交通运输工程建设中至关重要,沥青拌合站是生产筑路混合料的必备设备之一。其中,振动筛是评估沥青拌合站生产质量优劣的关键机械设备,路面质量的好坏与振动筛的工作效率有着直接关系,但常常有振动筛设备会出现筛分效果差、零部件磨损或断裂,使用寿命短等问题,究其原因或与振动筛工作时复杂的受力环境、设计结构不合理等因素有关。因此,本文针对某型振动筛设备出现的端部预紧横梁断裂问题,建立空间有限元模型,对振动筛结构有限元模型进行一系列的结构力学分析和动态响应分析,得出此型号振动筛端部预紧横梁断裂原因并提出改进方案,使得振动筛系统的使用寿命有所提高。本文主要研究内容如下:（1）以某型振动筛为研究对象,考虑振动筛的实际工况,建立空间有限元模型,由于振动筛结构复杂,载荷情况也受各方面因素的影响,为了保证模型的准确性及可靠性,对振动筛设备的关键零部件采用了如下模型处理方案:对于重要的螺栓,将螺栓中心切分出来,通过耦合方式建立刚性区域达到力的传递;利用与筛网相同截面的梁单元模拟筛网以便施加筛网所受的预紧力;通过添加质量单元的方法模拟振动电机偏心块,在质量单元上施加节点力模拟振动电机产生的激振力;利用质量单元模拟筛分物料并将物料平均分配在筛网上,将质量单元与对应的筛网建立刚性区域达到力的传递。（2）通过模态分析得出振动筛结构的振动特性,分析模态结果发现结构固有频率与激振频率差距小于10%,依据振动筛设计标准,表明此结构可能共振;其次,对振动筛模型进行谐响应分析,得出振动筛预紧横梁结构在受载情况下稳态运动的动态响应,通过预紧横梁结构的第一主应力幅-频谱图以及应力云图发现振动筛预紧横梁结构总是在低频率（如0.6Hz、1.6Hz）时出现瞬时极大应力,表明振动筛的预紧横梁结构在低频率阶段会产生瞬时极大应力而导致裂纹萌生、扩展;为了精确分析振动筛断裂部位,建立振动筛预紧横梁结构断裂位置的精细有限元模型（包括焊缝细节、工艺孔、细化网格）并进行瞬态响应分析,结果表明预紧横梁结构的应力值大于材料的许用应力值,结构易发生断裂破坏。（3）通过分析振动筛的动态响应,对振动筛端部预紧横梁结构进行改进,并建立了改进后结构的三维有限元模型,完成模态分析以及动态响应分析,结果表明振动筛改进结构能够有效改善端部预紧横梁结构的固有频率,使固有频率远离振动筛工作频率;建立预紧横梁改进结构焊缝部位的精细有限元模型,在振动筛系统的工作频率下进行结构瞬态响应分析,得出焊缝部位的第一主应力时间历程,结果表明改进结构的应力状况得到有效改善;利用热点应力法对改进结构的焊趾进行插值计算,得出振动筛预紧横梁结构的焊接疲劳寿命,结果表明应力显著降低,焊缝区域热点应力稳态时应力幅为30MPa,满足国际焊接学会（IIW）对长寿命区疲劳等级要求,即应力幅小于40MPa,表明改进结构有一定的有效性。