本文關鍵詞：面向汽車打包機輕量化設計的結構分析與優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著報廢汽車回收拆解行業(yè)的快速發(fā)展,企業(yè)對后處理設備汽車打包機的要求也越來越高。現(xiàn)有的汽車打包機的設計主要以經驗設計為主,對產品結構優(yōu)化、輕量化設計方面的考慮不多,產品存在結構不合理、重量過重等問題。本研究課題來源于江蘇華宏科技股份有限公司合作項目,旨在通過對汽車打包機結構進行分析與優(yōu)化,實現(xiàn)輕量化,從而降低成本、減少油耗,最終節(jié)約資源與能源。本文以HJB-250型汽車打包機為研究對象,利用有限元分析技術對其進行靜態(tài)特性分析,并在此基礎上對打包機進行以減重為目的的結構優(yōu)化研究。主要研究內容分為以下幾個部分:1.根據汽車打包機的二維圖紙,利用SIEMENS NX軟件建立實體模型,為有限元分析模型的建立提供了必要條件。2.建立汽車打包機主要工作部件的有限元模型,針對部件的不同,分多種工況或單一工況進行有限元分析,得出結構的位移和應力分布。3.對箱體和主壓頭結構不合理部位進行結構改進,運用結構優(yōu)化的理論和方法,對門蓋、推包頭以及改進后的箱體和主壓頭進行了形狀和尺寸優(yōu)化,使其在滿足強度和剛度要求的前提下,盡可能地減輕重量。4.對優(yōu)化后的結構進行驗證分析,對比優(yōu)化前后的特性變化。結果表明,通過本文的研究,設備不僅強度和剛度有了不同程度的提高,同時重量減輕6310 kg(約14.3%自重),節(jié)約了原材料成本,能夠為企業(yè)增加效益,具有實際應用價值。
【關鍵詞】：汽車打包機 輕量化 有限元分析 結構優(yōu)化 SIEMENS NX
【學位授予單位】：江蘇理工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X734.2;TH122
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景8
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 打包機的國內外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 輕量化的國內外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 研究目的及意義11-12
• 1.4 主要研究內容與技術路線12-13
• 1.4.1 研究內容12
• 1.4.2 技術路線12-13
• 1.5 本章小結13-14
• 第二章 汽車打包機簡介及其建模14-24
• 2.1 汽車打包機14-16
• 2.1.1 汽車打包機結構簡介14-16
• 2.1.2 工作情況簡介16
• 2.2 汽車打包機幾何模型的建立16-18
• 2.2.1 幾何建模技術與軟件概述16-17
• 2.2.2 汽車打包機幾何模型的建立與簡化17-18
• 2.3 汽車打包機有限元模型的建立18-22
• 2.3.1 模型的簡化18-19
• 2.3.2 設置材料屬性19-20
• 2.3.3 劃分網格20-22
• 2.4 優(yōu)化設計的數(shù)學模型22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第三章 汽車打包機結構分析24-38
• 3.1 有限元結構分析簡介24-26
• 3.1.1 有限元法的基本理論24
• 3.1.2 有限元分析的基本步驟24-26
• 3.2 結構分析評價標準26-27
• 3.2.1 汽車打包機強度評價指標26
• 3.2.2 汽車打包機剛度評價指標26-27
• 3.3 箱體的結構分析27-32
• 3.3.1 計算工況的選擇27
• 3.3.2 邊界條件的確定27-30
• 3.3.3 箱體結構分析結果30-32
• 3.4 門蓋有限元分析32-35
• 3.4.1 門蓋-汽車接觸模型的建立32-33
• 3.4.2 邊界條件確定與載荷施加33-34
• 3.4.3 計算求解與結果分析34-35
• 3.5 主壓頭和推包頭的結構分析35-37
• 3.5.1 主壓頭的結構分析35-37
• 3.5.2 推包頭的結構分析37
• 3.6 本章小結37-38
• 第四章 汽車打包機的結構改進與輕量化設計38-58
• 4.1 優(yōu)化設計方法38-40
• 4.1.1 拓撲優(yōu)化方法39
• 4.1.2 形狀優(yōu)化方法39-40
• 4.1.3 尺寸優(yōu)化方法40
• 4.1.4 形貌優(yōu)化40
• 4.1.5 SIEMENS NX中結構優(yōu)化功能簡介40
• 4.2 箱體結構改進與優(yōu)化40-48
• 4.2.1 箱體結構改進設計41-43
• 4.2.2 箱體結構形狀優(yōu)化計算分析43-44
• 4.2.3 箱體結構尺寸加形狀綜合優(yōu)化計算分析44-48
• 4.2.4 優(yōu)化結構驗證48
• 4.3 基于形狀和尺寸優(yōu)化的門蓋結構優(yōu)化48-52
• 4.3.1 門蓋結構形狀優(yōu)化設計49-50
• 4.3.2 門蓋筋板厚度靈敏度分析50-51
• 4.3.3 門蓋結構尺寸優(yōu)化51-52
• 4.4 主壓頭結構的輕量化設計52-55
• 4.4.1 主壓頭結構拓撲優(yōu)化計算分析52-53
• 4.4.2 主壓頭結構尺寸加拓撲綜合優(yōu)化計算53-54
• 4.4.3 優(yōu)化驗證54-55
• 4.5 基于尺寸優(yōu)化的推包頭結構優(yōu)化55-56
• 4.5.1 優(yōu)化方法的確定55
• 4.5.2 優(yōu)化方案的確定55-56
• 4.6 優(yōu)化前后對比分析56
• 4.7 本章小結56-58
• 第五章 總結與展望58-59
• 5.1 總結58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀學位期間研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：面向汽車打包機輕量化設計的結構分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320918