面向汽車打包機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:面向汽車打包機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著報(bào)廢汽車回收拆解行業(yè)的快速發(fā)展,企業(yè)對(duì)后處理設(shè)備汽車打包機(jī)的要求也越來(lái)越高,F(xiàn)有的汽車打包機(jī)的設(shè)計(jì)主要以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主,對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、輕量化設(shè)計(jì)方面的考慮不多,產(chǎn)品存在結(jié)構(gòu)不合理、重量過(guò)重等問(wèn)題。本研究課題來(lái)源于江蘇華宏科技股份有限公司合作項(xiàng)目,旨在通過(guò)對(duì)汽車打包機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與優(yōu)化,實(shí)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(jī)為研究對(duì)象,利用有限元分析技術(shù)對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)特性分析,并在此基礎(chǔ)上對(duì)打包機(jī)進(jìn)行以減重為目的的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)部分:1.根據(jù)汽車打包機(jī)的二維圖紙,利用SIEMENS NX軟件建立實(shí)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(jī)主要工作部件的有限元模型,針對(duì)部件的不同,分多種工況或單一工況進(jìn)行有限元分析,得出結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力分布。3.對(duì)箱體和主壓頭結(jié)構(gòu)不合理部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),運(yùn)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論和方法,對(duì)門蓋、推包頭以及改進(jìn)后的箱體和主壓頭進(jìn)行了形狀和尺寸優(yōu)化,使其在滿足強(qiáng)度和剛度要求的前提下,盡可能地減輕重量。4.對(duì)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證分析,對(duì)比優(yōu)化前后的特性變化。結(jié)果表明,通過(guò)本文的研究,設(shè)備不僅強(qiáng)度和剛度有了不同程度的提高,同時(shí)重量減輕6310 kg(約14.3%自重),節(jié)約了原材料成本,能夠?yàn)槠髽I(yè)增加效益,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:汽車打包機(jī) 輕量化 有限元分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 SIEMENS NX
【學(xué)位授予單位】:江蘇理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】: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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 打包機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
- 1.2.2 輕量化的國(guó)內(nèi)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?jī)?nèi)容與技術(shù)路線12-13
- 1.4.1 研究?jī)?nèi)容12
- 1.4.2 技術(shù)路線12-13
- 1.5 本章小結(jié)13-14
- 第二章 汽車打包機(jī)簡(jiǎn)介及其建模14-24
- 2.1 汽車打包機(jī)14-16
- 2.1.1 汽車打包機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介14-16
- 2.1.2 工作情況簡(jiǎn)介16
- 2.2 汽車打包機(jī)幾何模型的建立16-18
- 2.2.1 幾何建模技術(shù)與軟件概述16-17
- 2.2.2 汽車打包機(jī)幾何模型的建立與簡(jiǎn)化17-18
- 2.3 汽車打包機(jī)有限元模型的建立18-22
- 2.3.1 模型的簡(jiǎn)化18-19
- 2.3.2 設(shè)置材料屬性19-20
- 2.3.3 劃分網(wǎng)格20-22
- 2.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型22-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 第三章 汽車打包機(jī)結(jié)構(gòu)分析24-38
- 3.1 有限元結(jié)構(gòu)分析簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)分析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)26-27
- 3.2.1 汽車打包機(jī)強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)26
- 3.2.2 汽車打包機(jī)剛度評(píng)價(jià)指標(biāo)26-27
- 3.3 箱體的結(jié)構(gòu)分析27-32
- 3.3.1 計(jì)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(jié)構(gòu)分析結(jié)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(jì)算求解與結(jié)果分析34-35
- 3.5 主壓頭和推包頭的結(jié)構(gòu)分析35-37
- 3.5.1 主壓頭的結(jié)構(gòu)分析35-37
- 3.5.2 推包頭的結(jié)構(gòu)分析37
- 3.6 本章小結(jié)37-38
- 第四章 汽車打包機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與輕量化設(shè)計(jì)38-58
- 4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法38-40
- 4.1.1 拓?fù)鋬?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(jié)構(gòu)優(yōu)化功能簡(jiǎn)介40
- 4.2 箱體結(jié)構(gòu)改進(jìn)與優(yōu)化40-48
- 4.2.1 箱體結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)41-43
- 4.2.2 箱體結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化計(jì)算分析43-44
- 4.2.3 箱體結(jié)構(gòu)尺寸加形狀綜合優(yōu)化計(jì)算分析44-48
- 4.2.4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)驗(yàn)證48
- 4.3 基于形狀和尺寸優(yōu)化的門蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化48-52
- 4.3.1 門蓋結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)49-50
- 4.3.2 門蓋筋板厚度靈敏度分析50-51
- 4.3.3 門蓋結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化51-52
- 4.4 主壓頭結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)52-55
- 4.4.1 主壓頭結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算分析52-53
- 4.4.2 主壓頭結(jié)構(gòu)尺寸加拓?fù)渚C合優(yōu)化計(jì)算53-54
- 4.4.3 優(yōu)化驗(yàn)證54-55
- 4.5 基于尺寸優(yōu)化的推包頭結(jié)構(gòu)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(duì)比分析56
- 4.7 本章小結(jié)56-58
- 第五章 總結(jié)與展望58-59
- 5.1 總結(jié)58
- 5.2 展望58-59
- 參考文獻(xiàn)59-62
- 攻讀學(xué)位期間研究成果62-63
- 致謝63
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:面向汽車打包機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):320918
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