本文關(guān)鍵詞：防輻射挖掘機駕駛室復(fù)合鋼鉛板結(jié)構(gòu)設(shè)計與力學(xué)分析

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【摘要】：目前,核電站在世界上已經(jīng)運行了五六十年,為解決人類能源問題做出了很大的貢獻(xiàn),但核設(shè)施壽命是有限的。大量的核設(shè)施將陸續(xù)進(jìn)入退役,因此需要防核輻射機械工具進(jìn)行退役施工;運行中的核電站也有泄露事故發(fā)生,需要施工處理。核電站充滿大量的輻射,如果施工或者防范措施不當(dāng),會對人體帶來很大的傷害。因此,針對上述情況設(shè)立課題,主要任務(wù)是研制放射性環(huán)境下安全作業(yè)設(shè)備即防輻射挖掘機。對于本論文主要研究的是:挖掘機駕駛室放射性物質(zhì)的屏蔽、鋼鉛板結(jié)構(gòu)設(shè)計和駕駛室的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析�？拐穹篮溯椛鋸�(fù)合鋼鉛板,主要用于密閉挖掘機駕駛室。本論文主要研內(nèi)容如下:(1)挖掘機駕駛室的放射性材料分析。目前,有很多可以防輻射的材料,包括高分子防輻射材料,而針對挖掘機要選用合適的防輻射材料,做到經(jīng)濟(jì)又能達(dá)到防輻射性能要求。材料選用工業(yè)純鉛,純度為99%;厚度為22mm。(2)抗振高強度復(fù)合鋼鉛板的設(shè)計。鉛塊參數(shù):長為1.8m,寬為1.6m,厚度為22mm,重量達(dá)到718kg;鉛的硬度很低,易于變形。為解決問題,設(shè)計出復(fù)合鋼鉛板。鋼板盒子里面壁上,焊接22個折彎鋼片(筋板)。鑄鉛后通過加固折彎鋼片,使鉛與鋼板緊密結(jié)合。(3)復(fù)合鋼鉛板的結(jié)合力實驗。實驗測出沒有緊固折彎鋼板時,鉛板和鋼板的結(jié)合力系數(shù)為389(N/m2);當(dāng)有一個緊固折彎鋼板時,結(jié)合力約為3553N/(個)。對于不同的鋼鉛板,焊接數(shù)量不等的緊固折彎鋼板。(4)復(fù)合鋼鉛板的有限元分析。利用有限元分析軟件對復(fù)合鋼鉛板進(jìn)行拉伸模擬仿真,仿真結(jié)果與實驗結(jié)果對比,分析誤差在±8%之內(nèi),對不同的折彎角度進(jìn)行分析,為設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考。對復(fù)合鋼鉛板進(jìn)行模態(tài)分析,諧響應(yīng)分析等。對分析結(jié)果進(jìn)行研究,挖掘機發(fā)動機怠速時激振頻率為32.7~34.7Hz和鋼鉛板的模態(tài)頻率44.2H,相差約為9.5Hz,不會發(fā)生共振;挖掘機正常工作時,激振頻率為62.2Hz和鋼鉛板模態(tài)頻率84.9Hz,相差約為22.7Hz,因此不會引起共振。(5)防輻射復(fù)合鋼鉛板駕駛室的有限元分析。復(fù)合鋼鉛板駕駛室整體分析:主要分為翻傾保護(hù)結(jié)構(gòu)(roll.over protective structure)簡稱ROPS、落物保護(hù)結(jié)構(gòu)(falling.object protective structure)簡稱FOPS和撓曲極限量(deflection.limiting volume)簡稱DLV,分析得出ROPS最大變形為14.4mm,小于空間距離262mm;FOPS最大變形為59mm,小于空間距離131mm,因此駕駛艙的變形不會侵入DLV內(nèi),保證了工作人員的安全。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU621

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本文編號：1248668