發(fā)布時(shí)間：2020-10-19 16:18

　　 滾筒作為帶式輸送機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)部件,特別是傳動(dòng)滾筒由于受到輸送帶施加的非常強(qiáng)的拉緊力,以及鎖緊元件裝配產(chǎn)生的壓力式滾筒遭受彎曲變形引起疲勞失效,由此帶來(lái)巨大損失。因此,使設(shè)計(jì)者們一直想要找到一種詳盡的的應(yīng)力疲勞和強(qiáng)度的方法來(lái)對(duì)滾筒進(jìn)行分析。研究出一種合理的滾筒應(yīng)力分析方法是必要的。 同許多采用單一的有限元分析不同,本文研究了一種新的滾筒應(yīng)力分析方法——基于改進(jìn)傳遞傳矩陣(TMB)的有限元法,它融合了傳統(tǒng)應(yīng)力分析方法和有限元法的優(yōu)點(diǎn),是一種半解析的方法。本文通過(guò)對(duì)滾筒的結(jié)構(gòu)和受力分析,得到了滾筒的載荷分布規(guī)律；將軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)體——滾筒,承受的非對(duì)稱(chēng)外載荷和由其產(chǎn)生的應(yīng)力和位移用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi),級(jí)數(shù)的每一項(xiàng)通過(guò)求解一組相應(yīng)的控制微分方程得到,將三維問(wèn)題轉(zhuǎn)化成了二維問(wèn)題。用了彈性力學(xué)新體系方法中的對(duì)偶變量,將一個(gè)長(zhǎng)度坐標(biāo)作為“時(shí)間”建立了常微分方程,即彈性力學(xué)一維空間域上的狀態(tài)變量的常微分方程。通過(guò)研究由此常微分方程得到的傳遞矩陣的重組過(guò)程,推導(dǎo)出了梁?jiǎn)卧�、變厚度輻板單元和柱殼單元的基于改進(jìn)傳遞矩陣法的有限單元?jiǎng)偠染仃�；�?yīng)用傳統(tǒng)的有限元法過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了不同類(lèi)型的TMB單元?jiǎng)偠染仃嚨慕M裝；利用結(jié)點(diǎn)位移和傳遞矩陣求出了滾筒任意位置處的應(yīng)力。 將以上計(jì)算方法程序化,用VB6.0開(kāi)發(fā)這一算法的滾筒應(yīng)力分析軟件,使算法的一些關(guān)鍵技術(shù)在程序中得到良好實(shí)現(xiàn)。該軟件操作界面簡(jiǎn)潔方便,計(jì)算時(shí)間短,用戶(hù)輸入滾筒相關(guān)參數(shù)后便可以得到欲求位置處的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果及應(yīng)力曲線(xiàn)。 用實(shí)際算列計(jì)算并分析結(jié)果,驗(yàn)證了算法的正確,使用和方便性。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類(lèi)】：TH222
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 帶式輸送機(jī)滾筒研究的目的和意義
    1.2 帶式輸送機(jī)滾筒的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 輸送機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)與載荷前處理
    2.1 帶式輸送機(jī)滾筒的種類(lèi)
    2.2 滾筒的結(jié)構(gòu)與參數(shù)
        2.2.1 滾筒組的結(jié)構(gòu)組成
        2.2.2 滾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)
    2.3 滾筒的工作原理和受力分析
        2.3.1 滾筒的傳動(dòng)原理
        2.3.2 滾筒的受力分析
    2.4 滾筒受載荷的前處理
第3章 基于傳遞矩陣的有限元法
    3.1 基于傳遞矩陣的有限元法的理論體系
        3.1.1 彈性力學(xué)求解新體系方法
        3.1.2 基于傳遞矩陣法的有限元法概述
        3.1.3 用TMB有限元法分析滾筒的總體思路
    3.2 梁的TMB有限單元的建立
    3.3 變厚度輻板的TMB有限單元的建立
        3.3.1 輻板TMB彎曲單元的建立
        3.3.2 輻板的TMB平面應(yīng)力單元的建立
    3.4 柱殼的TMB有限單元的建立
    3.5 滾筒的整體分析
        3.5.1 各部分TMB單元合成滾筒整體模型
        3.5.2 輪轂與軸的連接處的分析
        3.5.3 求解各單元的應(yīng)力
    3.6 由常微分方程組推導(dǎo)出TMB有限單元的過(guò)程
    3.7 傳遞矩陣的求解
        3.7.1 輻板彎曲單元的傳遞矩陣的求解
        3.7.2 輻板平面單元的傳遞矩陣的求解
第4章 帶式輸送機(jī)滾筒應(yīng)力分析軟件的開(kāi)發(fā)
    4.1 帶式輸送機(jī)滾筒的參數(shù)
    4.2 滾筒應(yīng)力分析軟件程序的功能結(jié)構(gòu)
        4.2.1 軟件的功能
        4.2.2 軟件程序的結(jié)構(gòu)流程
    4.3 主要程序模塊的設(shè)計(jì)
        4.3.1 剛度矩陣模塊設(shè)計(jì)
        4.3.2 應(yīng)力計(jì)算模塊設(shè)計(jì)
第5章 帶式輸送機(jī)滾筒應(yīng)力分析軟件算例
    5.1 參數(shù)的輸入
    5.2 計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)
    5.3 計(jì)算數(shù)據(jù)分析
    5.4 滾筒強(qiáng)度和剛度校核
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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