管軸式吊耳有限元參數(shù)化建模與分析
發(fā)布時間:2017-04-27 22:02
本文關鍵詞:管軸式吊耳有限元參數(shù)化建模與分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:管軸式吊耳作為吊裝過程中重要的承載部件之一,關系著整個吊裝工程的全局。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,管軸式吊耳的設計計算也由材料力學計算與經(jīng)驗結合的方法逐漸演變?yōu)橛邢拊椒。而在管軸式吊耳的有限元計算過程中,往往需要反復進行“設計-建模-計算-修改設計-再建模-再計算”的過程,這造成了大量的重復性工作。除此之外,隨著非標吊耳的大量使用,其多樣性大大增加了工程技術人員進行材料力學計算以及有限元計算的工作量,使得管軸式吊耳的設計周期延長,效率降低。本文著重對管軸式吊耳進行了探討,對其吊裝過程以及危險工況下吊耳的受力進行了力學分析,參考設計標準細化了管軸式吊耳材料力學計算方法并進行了有限元分析計算,除此之外,對管軸式吊耳吊裝過程中的局部應力問題進行了探討。最終為工程設計人員提供了材料力學計算與有限元分析計算兩種結果,使計算結果更為可靠。同時針對管軸式吊耳的設計效率問題,基于參數(shù)化設計的思想,從工程實際應用出發(fā),針對管軸式吊耳尤其是非標吊耳進行參數(shù)化建模與有限元分析,利用ANSYS參數(shù)化語言APDL以及VC軟件的系統(tǒng)開發(fā)功能,實現(xiàn)了管軸式吊耳有限元分析計算的自動化。整個軟件系統(tǒng)以VC為工具進行開發(fā),運用了數(shù)據(jù)庫匹配后進行文本輸出的思想,最終實現(xiàn)了整個軟件的封裝。論文的主要工作如下:(1)對管軸式吊耳吊裝工況以及具體模型進行了力學分析,在吊耳結構上考慮了內筋板的影響,在應力計算上根據(jù)強度理論考慮了切應力的影響,除此之外,對局部應力計算方法進行了對比,細化了標準中關于管軸式吊耳力學計算的部分。(2)通過簡化管軸式吊耳的力學模型,對管軸式吊耳進行了有限元分析,分析對比了不同的加載模式—集中載荷和正弦徑向載荷兩種加載方法。(3)以實現(xiàn)管軸式吊耳設計的高效、準確、經(jīng)濟為目標,以有限元參數(shù)化語言APDL為基礎,通過提取合理的特征參數(shù),對比并選擇殼單元shell 63和實體單元solid 45兩種單元類型,采用正弦徑向力載荷加載方法等措施,實現(xiàn)管軸式吊耳有限元參數(shù)化建模與計算。(4)利用VC封裝軟件,實現(xiàn)管軸式吊耳材料力學計算與有限元計算的自動化,對軟件系統(tǒng)功能的實現(xiàn)方法進行了介紹,并提供了實際算例分析,驗證了軟件計算結果的可靠性。
【關鍵詞】:管軸式吊耳 力學計算 有限元分析 參數(shù)化
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH21
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-13
- 1.1 課題的研究現(xiàn)狀9-11
- 1.1.1 大型吊裝技術中的吊耳發(fā)展現(xiàn)狀9
- 1.1.2 吊耳技術的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.1.3 參數(shù)化仿真軟件的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2 課題研究內容和技術路線11-13
- 1.2.1 課題研究內容11-12
- 1.2.2 課題技術路線12-13
- 2 管軸式吊耳結構及工況分析13-23
- 2.1 管軸式吊耳結構概述13-17
- 2.2 管軸式吊耳的工況分析17-22
- 2.2.1 管軸式吊耳吊裝過程概述17-19
- 2.2.2 吊裝過程力學模型分析19-22
- 2.3 管軸式吊耳當前應用存在的問題22
- 2.4 本章小結22-23
- 3 管軸式吊耳強度計算方法23-36
- 3.1 材料力學計算方法23-28
- 3.1.1 二向應力狀態(tài)與強度理論23-25
- 3.1.2 危險截面應力計算方法25-28
- 3.2 局部應力計算方法28-31
- 3.3 有限元計算方法31-35
- 3.4 本章小結35-36
- 4 管軸式吊耳參數(shù)化建模36-48
- 4.1 參數(shù)化技術與ANSYS二次開發(fā)36-38
- 4.1.1 參數(shù)化設計技術概述及實現(xiàn)方法36-37
- 4.1.2 APDL參數(shù)化語言37-38
- 4.2 管軸式吊耳參數(shù)化模型的建立38-47
- 4.2.1 管軸式吊耳特征參數(shù)的提取38-41
- 4.2.2 參數(shù)化模型的建立41-47
- 4.2.3 后處理快速化設計47
- 4.3 本章小結47-48
- 5 參數(shù)化軟件系統(tǒng)功能的實現(xiàn)與算例分析48-55
- 5.1 軟件開發(fā)工具介紹48
- 5.2 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)48-51
- 5.2.1 軟件系統(tǒng)簡述48-49
- 5.2.2 軟件系統(tǒng)主體功能的實現(xiàn)49-51
- 5.3 算例分析51-54
- 5.4 本章小結54-55
- 結論55-56
- 參考文獻56-59
- 致謝59-60
【參考文獻】
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2 秦玉玲;基于ANSYS某履帶起重機臂架參數(shù)化有限元分析系統(tǒng)開發(fā)[D];東北大學;2010年
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本文編號:331475
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