本文關(guān)鍵詞：大型多功能試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計問題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年來,國內(nèi)外試驗機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,試驗機(jī)作為重要的計量設(shè)備,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。2008年,汶川大地震的慘痛教訓(xùn)促進(jìn)了建筑結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的快速發(fā)展,進(jìn)而催生了前所未有的大型、超大型結(jié)構(gòu)件試驗機(jī)的建造需求。當(dāng)前,試驗機(jī)系統(tǒng)正朝著大載荷、多功能方向發(fā)展,從而對試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、安全性能都提出了更高的要求。所以研究大型多功能試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計問題具有重大現(xiàn)實(shí)意義。大型多功能試驗機(jī)種類繁多,本文結(jié)合科研課題選擇50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)系統(tǒng)和100MN靜態(tài)壓剪試驗機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行研究。主要從以下幾個部分展開研究:1)針對超大型結(jié)構(gòu)試驗的特殊需求,提出并建立了新型50MN動態(tài)多功能壓剪試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)形式、動靜力學(xué)性能的系統(tǒng)研究分析。結(jié)構(gòu)方面,創(chuàng)新性的設(shè)計了靜橫梁、四立柱與底座組成的龍門框架結(jié)構(gòu),剛度高、承載能力強(qiáng);創(chuàng)新性的設(shè)計了抗彎矩裝置,解決了試驗機(jī)系統(tǒng)中的彎矩問題,使測量更加精準(zhǔn)。力學(xué)性能分析方面,本論文利用前處理軟件HYPERMESH對改進(jìn)后的50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后利用有限元分析軟件ANSYS對有限元模型進(jìn)行了靜力學(xué)分析以及模態(tài)分析:靜力分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)安全可靠;模態(tài)分析顯示整機(jī)的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試驗機(jī)的橫剪系統(tǒng)施加的載荷的頻率,設(shè)備不會發(fā)生共振。2)提出和設(shè)計了目前世界上最大規(guī)格的100MN結(jié)構(gòu)試驗機(jī)(靜態(tài))的結(jié)構(gòu)方案,并對其力學(xué)性能進(jìn)行研究和分析。對100MN靜態(tài)壓剪試驗機(jī)系統(tǒng)的龍門框架結(jié)構(gòu)、橫向加載系統(tǒng)、豎直加載系統(tǒng)、工件的裝卸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。其中,獨(dú)創(chuàng)性的小車裝載系統(tǒng)完美的解決了大型試件的裝卸及對中問題。采用Workbench軟件進(jìn)行靜力學(xué)的分析,通過分析可知,在100MN的超大載荷下設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求。3)本文針對試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要考慮的特殊問題進(jìn)行了專門研究。通過研究,試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理,保證了試驗機(jī)的可靠性。對這些問題進(jìn)行研究具有重大的實(shí)際意義。4)針對超大型試驗機(jī)的大載荷、大結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對試驗機(jī)的加載技術(shù)方法進(jìn)行研究,提出并研究分析了直驅(qū)式容積伺服控制系統(tǒng)在大型試驗機(jī)加載中的應(yīng)用。本文創(chuàng)造性的將直驅(qū)式容積伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用于試驗機(jī)上,并通過試驗驗證直驅(qū)式容積伺服控制系統(tǒng)應(yīng)用于試驗機(jī)上的可行性,在滿足試驗要求的情況下可大幅降低能源的消耗。
【關(guān)鍵詞】：試驗機(jī) 有限元 大結(jié)構(gòu)、大載荷 加載技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU317
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 大型結(jié)構(gòu)試驗機(jī)的重要性15-16
• 1.4 課題的內(nèi)容和任務(wù)16-17
• 1.4.1 課題來源16-17
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容17
• 1.5 課題的難點(diǎn)與技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)17-20
• 1.5.1 技術(shù)難點(diǎn)17-18
• 1.5.2 技術(shù)創(chuàng)新18-20
• 第2章 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)分析20-42
• 2.1 引言20
• 2.2 基本參數(shù)與功能20-21
• 2.2.1 基本功能與性能指標(biāo)20
• 2.2.2 系統(tǒng)的功能20-21
• 2.3 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)整體機(jī)構(gòu)布局描述21-30
• 2.3.1 整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)說明23-24
• 2.3.2 主機(jī)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計24
• 2.3.3 50MN動態(tài)度壓剪試驗機(jī)豎直向加載系統(tǒng)的設(shè)計24-26
• 2.3.4 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)橫向加載系統(tǒng)設(shè)計方案26-29
• 2.3.5 試驗機(jī)的轉(zhuǎn)角試驗系統(tǒng)的設(shè)計方案29-30
• 2.4 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)有限元分析30-35
• 2.4.1 有限元的分析內(nèi)容及目的30
• 2.4.2 有限元模型的簡化30-31
• 2.4.3 材料屬性的定義31-32
• 2.4.4 單元的選擇32
• 2.4.5 網(wǎng)格的劃分32-33
• 2.4.6 約束的施加及載荷的計算33-35
• 2.5 靜力分析35-37
• 2.5.1 云圖顯示36-37
• 2.6 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)的模態(tài)分析37-41
• 2.6.1 ANSYS在模態(tài)分析中的應(yīng)用37-38
• 2.6.2 模態(tài)振型圖及振型表38-40
• 2.6.3 結(jié)果分析40-41
• 2.7 本章小結(jié)41-42
• 第3章 100MN靜態(tài)壓剪試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)分析42-56
• 3.1 引言42
• 3.2 100MN靜態(tài)壓剪試驗機(jī)主機(jī)機(jī)械說明42-45
• 3.2.1 100MN壓剪試驗機(jī)框架結(jié)構(gòu)與豎直加載系統(tǒng)44
• 3.2.2 反力架系統(tǒng)設(shè)計方案44-45
• 3.2.3 橫向剪切系統(tǒng)及其升降油缸方案設(shè)計45
• 3.3 100MN壓剪試驗機(jī)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析45-54
• 3.3.1 系統(tǒng)受力形式45-47
• 3.3.2 力學(xué)關(guān)系47-48
• 3.3.3 力學(xué)模型的簡化48-49
• 3.3.4 材料屬性的定義49
• 3.3.5 約束和載荷的施加49-50
• 3.3.6 工況一應(yīng)力云圖50-52
• 3.3.7 工況二應(yīng)力云圖52-54
• 3.3.8 結(jié)果分析54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第4章 大型多功能試驗機(jī)結(jié)構(gòu)問題研究56-70
• 4.1 引言56
• 4.2 工作臺的導(dǎo)向問題研究56-57
• 4.3 工作臺的減摩問題研究57-59
• 4.3.1 平面靜壓支承技術(shù)介紹57-58
• 4.3.2 平面靜壓支承原理58-59
• 4.4 試驗機(jī)試件裝卸問題研究59-64
• 4.4.1 100MN靜態(tài)壓剪試驗機(jī)試件的裝卸問題研究60-63
• 4.4.2 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)試件裝卸問題研究63-64
• 4.5 大型試驗機(jī)框架結(jié)構(gòu)連接可靠性設(shè)計問題64-66
• 4.5.1 100MN壓剪試驗機(jī)聯(lián)接鍵的設(shè)計64-66
• 4.5.2 50MN壓剪試驗機(jī)聯(lián)接鍵的設(shè)計66
• 4.6 試驗機(jī)結(jié)構(gòu)中的彎矩問題研究66-68
• 4.6.1 50MN動態(tài)壓剪試驗機(jī)抗彎矩措施67
• 4.6.2 100MN靜態(tài)壓剪試驗機(jī)抗彎矩措施67-68
• 4.7 本章小結(jié)68-70
• 第5章 大型壓剪試驗機(jī)加載技術(shù)問題研究70-84
• 5.1 引言70
• 5.2 大型壓剪試驗機(jī)加載過程中的問題70-72
• 5.3 大型壓剪試驗機(jī)加載技術(shù)方案研究72-75
• 5.3.1 傳統(tǒng)電液伺服加載系統(tǒng)72-73
• 5.3.2 直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)相關(guān)介紹73-74
• 5.3.3 直驅(qū)式容積控制電液伺服系統(tǒng)74-75
• 5.3.4 大型壓剪試驗機(jī)加載技術(shù)方案確定75
• 5.4 直驅(qū)式容積伺服控制系統(tǒng)泵控制液壓缸部分的分析75-79
• 5.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性的驗證79-83
• 5.5.1 系統(tǒng) BODE 圖的求解79-81
• 5.5.2 泵控系統(tǒng)穩(wěn)定性的試驗驗證81-83
• 5.6 本章小結(jié)83-84
• 第6章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 全文總結(jié)84-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 導(dǎo)師及作者簡介90-92
• 致謝92

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;第一屆新三思試驗機(jī)與試驗技術(shù)論壇成功舉辦[J];中國現(xiàn)代教育裝備;2005年09期

2 余明靜;第一屆新三思試驗機(jī)與試驗技術(shù)論壇正式開幕[J];實(shí)驗技術(shù)與管理;2005年09期

3 安建平;試驗機(jī)與計算機(jī)[J];冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2005年04期

4 ;第一屆新三思試驗機(jī)與試驗技術(shù)論壇正式開幕[J];工程質(zhì)量;2005年09期

5 李春明;;《試驗技術(shù)與試驗機(jī)》的新生——寫在《試驗技術(shù)與試驗機(jī)》創(chuàng)刊45周年之際[J];試驗技術(shù)與試驗機(jī);2006年01期

6 ;淺談試驗機(jī)[J];環(huán)境技術(shù);2006年06期

7 ;《第三屆試驗機(jī)與試驗技術(shù)論壇優(yōu)秀論文集》征稿[J];環(huán)境技術(shù);2007年02期

8 ;中國儀器儀表學(xué)會試驗機(jī)分會換屆第五屆理事會產(chǎn)生[J];試驗技術(shù)與試驗機(jī);2007年03期

9 ;上海辛克試驗機(jī)有限公司正式揭牌[J];壓縮機(jī)技術(shù);2007年06期

10 徐曉明;王瑋;;如何調(diào)整試驗機(jī)零位[J];中國計量;2008年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王洪年;;電子試驗機(jī)的誤差來源分析[A];2013年江蘇省計量測試學(xué)會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

2 韋淡平;蘭曉艷;;模擬試驗機(jī)的分類、特點(diǎn)和在高檔油品研發(fā)中的應(yīng)用[A];第八屆全國摩擦學(xué)大會論文集[C];2007年

3 王海軍;周世魁;韓志海;劉明;;旋轉(zhuǎn)式多功能熱震試驗機(jī)研制[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

4 王海軍;周世魁;韓志海;劉明;;旋轉(zhuǎn)式多功能熱震試驗機(jī)研制[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

5 陳有林;曾飛;;電動抗折試驗機(jī)負(fù)荷示值誤差測量不確定度評定[A];2008年江蘇省計量測試學(xué)術(shù)論文集[C];2008年

6 陳超;;試驗機(jī)強(qiáng)度測試偏差研究[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

7 李榮鋒;Q糜，

本文編號：357889