斗輪堆取料機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁參數(shù)化設(shè)計及優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:斗輪堆取料機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁參數(shù)化設(shè)計及優(yōu)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:斗輪堆取料機作為一種連續(xù)高效的散料輸送設(shè)備廣泛應(yīng)用在電廠、港口、礦山、鋼鐵廠和水泥廠等重要的工業(yè)領(lǐng)域中。為了適應(yīng)市場需求、提升精細化設(shè)計,對斗輪堆取料機進行參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計就顯得非常迫切和至關(guān)重要。上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁本身質(zhì)量大,對其尺寸優(yōu)化的意義在于提升整機的輕量化、C型梁結(jié)構(gòu)性能以及降低制造成本。本文以其上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁為研究對象,創(chuàng)建參數(shù)化尺寸驅(qū)動的三維模型和優(yōu)化分析模型,依據(jù)前沿智能算法和散料計算分析對優(yōu)化結(jié)果進行可靠性驗證。本文在參考了國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上,對斗輪堆取料機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁的參數(shù)化設(shè)計與優(yōu)化分析技術(shù)進行了研究。本文主要的研究工作有:1.基于INVENTOR的參數(shù)化設(shè)計技術(shù):在三維設(shè)計軟件INVENTOR環(huán)境下對斗輪堆取料機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁的參數(shù)化建;驹磉M行了論述。根據(jù)自頂向下的參數(shù)化建模方法,實踐了三維參數(shù)化建模的全過程,并針對建模過程中容易出現(xiàn)的問題提出了有效的解決辦法。2.三維模型參數(shù)化的有限元分析:利用ANSYS的APDL參數(shù)化編程語言,對上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁受力邊界條件與材料設(shè)置等參數(shù)進行前置化處理,通過改變參數(shù)表中的設(shè)計參數(shù),即可直接獲得參數(shù)化CAE的應(yīng)力與位移變形情況的分布圖。主要研究內(nèi)容包括參數(shù)化的靜力、模態(tài)分析、加載情況與后處理的參數(shù)化代碼編譯等。3.參數(shù)化的多目標優(yōu)化設(shè)計:結(jié)合上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁的結(jié)構(gòu)特點以及產(chǎn)品輕量化設(shè)計理論與力學性能的設(shè)計要求,基于ANSYS平臺對上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁多目標優(yōu)化技術(shù)進行研究,確定鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中難以平衡的相關(guān)參數(shù)以及缺乏計算判斷標準的經(jīng)驗參數(shù),實現(xiàn)設(shè)計參數(shù)的最優(yōu)化,達到快速求解復雜工程設(shè)計問題的目的。本文的研究成果可以大幅縮短散料運輸機械設(shè)計人員的產(chǎn)品開發(fā)周期,并且從理論層面保證了產(chǎn)品設(shè)計的輕量化與可靠性,具有較強的工程應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】:斗輪機上部鋼結(jié)構(gòu) C型梁 參數(shù)化設(shè)計 有限元分析 參數(shù)化優(yōu)化分析
【學位授予單位】:湖南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH22
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 研究背景10-13
- 1.2 斗輪堆取料機發(fā)展與設(shè)計研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.1 斗輪堆取料機的發(fā)展13
- 1.2.2 斗輪堆取料機設(shè)計研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-16
- 第2章 斗輪機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁參數(shù)化設(shè)計技術(shù)16-27
- 2.1 參數(shù)化CAD設(shè)計平臺16-18
- 2.1.1 INVENTOR軟件介紹16-17
- 2.1.2 參數(shù)化設(shè)計流程17-18
- 2.2 自頂向下的參數(shù)化設(shè)計方法18
- 2.3 三維參數(shù)化數(shù)模與二維工程圖技術(shù)18-19
- 2.4 上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁參數(shù)化設(shè)計建模案例19-23
- 2.5 操作平臺演示23-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 第3章 斗輪機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁參數(shù)化分析技術(shù)27-53
- 3.1 參數(shù)化分析技術(shù)的意義27-28
- 3.2 基于ANSYS/APDL及VB的參數(shù)化有限元分析技術(shù)28
- 3.2.1 參數(shù)化優(yōu)化分析平臺介紹28
- 3.2.2 參數(shù)化優(yōu)化分析步驟28
- 3.3 有限單元法分析理論基礎(chǔ)簡介28-33
- 3.3.1 有限單元法簡述28-29
- 3.3.2 理論基礎(chǔ)29-33
- 3.4 上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁模型建立與參數(shù)計算33-40
- 3.4.1 斗輪堆取料機整機載荷33-35
- 3.4.2 上部鋼結(jié)構(gòu)及C型梁參數(shù)計算35-40
- 3.5 C型梁參數(shù)化靜力學分析40-45
- 3.5.1 C型梁的邊界條件和載荷41-42
- 3.5.2 C型梁的剛度計算結(jié)果及分析42-45
- 3.6 C型梁參數(shù)化的振動模態(tài)分析45-51
- 3.6.1 模態(tài)分析必要性46
- 3.6.2 建立和求解多自由度系統(tǒng)振動方程46-49
- 3.6.3 模態(tài)的提取方法49
- 3.6.4 C型梁模態(tài)分析49-51
- 3.7 操作平臺演示51-52
- 3.8 本章小結(jié)52-53
- 第4章 斗輪機上部鋼結(jié)構(gòu)C型梁優(yōu)化設(shè)計53-61
- 4.1 斗輪機C型梁多目標優(yōu)化設(shè)計53-59
- 4.1.1 多目標優(yōu)化設(shè)計研究意義53
- 4.1.2 設(shè)計變量的確定53-54
- 4.1.3 目標函數(shù)的確立54-55
- 4.1.4 優(yōu)化方法的選擇55
- 4.1.5 優(yōu)化求解流程55-58
- 4.1.6 C型梁多目標優(yōu)化設(shè)計結(jié)論58-59
- 4.2 操作平臺演示59-60
- 4.3 本章小結(jié)60-61
- 結(jié)論與展望61-62
- 參考文獻62-66
- 致謝66-67
- 附錄A 部分關(guān)鍵程序67-68
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本文編號:253097
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