基于數(shù)值模擬的氣動釘槍減振手柄動力學(xué)研究
發(fā)布時間:2022-12-10 00:56
氣動釘槍在使用過程中產(chǎn)生的振動,會由氣動釘槍的槍體傳到手柄,并直接經(jīng)由手上傳至人體。激烈且頻繁的振動給操作者身體健康帶來極大的危害。因此,如何減小氣動釘槍手柄傳遞到操作者手上的振動,已經(jīng)成為急需解決的問題。目前國產(chǎn)氣動釘槍的減振手柄設(shè)計(jì)剛開始起步,在減振設(shè)計(jì)方面的研究十分有限。本文針對目前國內(nèi)氣動釘槍行業(yè)普遍存在的振動過大問題,結(jié)合手持式氣動工具產(chǎn)品的振動測試要求,以國內(nèi)某企業(yè)生產(chǎn)的XU10021型氣動釘槍為研究對象,以有限元軟件ANSYS Workbench為計(jì)算平臺,對氣動釘槍整槍振動加速度進(jìn)行分析,并以此為基礎(chǔ),討論了文中減振方案的有效性。 本文以氣動釘槍結(jié)構(gòu)分析為基礎(chǔ),抽象出氣動釘槍手柄振動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合當(dāng)前氣動工具的減振手柄設(shè)計(jì)狀態(tài),提出了氣動釘槍減振設(shè)計(jì)的要點(diǎn),自行設(shè)計(jì)了多種減振方案;運(yùn)用柔體動力學(xué)方法,對不同皮套材料、不同皮套厚度及不同皮套一手柄配合結(jié)構(gòu)下的不同減振方案,進(jìn)行了整槍振動加速度均方根值和各方向振動加速度的計(jì)算,并討論了各種減振方案的有效性。本文的研究表明,運(yùn)用柔體動力學(xué)方法可以對氣動釘槍及其它手持式氣動工具進(jìn)行振動加速度分析;同時,采用ANSY...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氣動工具及氣動釘槍概述
1.2.1 氣動工具概述
1.2.2 氣動釘槍概述
1.2.3 氣動釘槍振動對人體健康的影響
1.3 氣動工具振動研究
1.3.1 氣動工具振動的評價標(biāo)準(zhǔn)
1.3.2 氣動工具振動研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 氣動釘槍減振手柄設(shè)計(jì)
2.1 氣動釘槍結(jié)構(gòu)簡介
2.1.1 氣動釘槍結(jié)構(gòu)介紹
2.1.2 氣動釘槍沖擊力的產(chǎn)生和振動傳遞
2.1.3 氣動釘槍主要性能參數(shù)
2.2 氣動工具減振設(shè)計(jì)概述
2.2.1 氣動工具減振方式
2.2.2 減振材料特性
2.2.3 國內(nèi)外減振手柄設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
2.3 氣動釘槍減振手柄設(shè)計(jì)
2.3.1 氣動釘槍減振手柄的當(dāng)前設(shè)計(jì)狀態(tài)
2.3.2 本文的氣動釘槍減振設(shè)計(jì)方案
2.4 本章小結(jié)
第3章 有限元分析方法的理論基礎(chǔ)
3.1 多體動力學(xué)理論基礎(chǔ)
3.1.1 剛體動力學(xué)
3.1.2 柔體動力學(xué)
3.1.3 動力學(xué)普遍方程
3.2 有限元理論基礎(chǔ)
3.2.1 有限元法概述
3.2.2 有限元分析基本步驟
3.3 有限元軟件ANSYS及ANSYS Workbench簡介
3.3.1 有限元軟件ANSYS簡介
3.3.2 ANSYS Workbench簡介
3.4 本章小結(jié)
第4章 皮套材料對振動影響的有限元分析
4.1 幾何模型建立與網(wǎng)格生成
4.2 邊界條件定義
4.3 材料性能定義
4.3.1 橡膠材料概述
4.3.2 橡膠材料性能的表征方式
4.3.3 ANSYS Workbench中橡膠材料模型
4.3.4 材料數(shù)據(jù)的獲得
4.3.5 ANSYS Workbench中材料模型的參數(shù)擬合
4.4 其它零部件材料性能定義
4.5 整槍振動加速度的有限元求解
4.6 有限元分析結(jié)果
4.7 本章小結(jié)
第5章 皮套結(jié)構(gòu)對振動影響的有限元分析
5.1 皮套厚度對整槍振動加速度的影響分析
5.1.1 幾何模型建立與網(wǎng)格生成
5.1.2 整槍振動加速度的有限元求解
5.1.3 有限元分析結(jié)果
5.2 不同皮套-手柄配合結(jié)構(gòu)對整槍振動加速度的影響分析
5.2.1 幾何模型建立與網(wǎng)格生成
5.2.2 槍體高水壓測試有限元分析
5.2.3 整槍振動加速度的有限元求解
5.2.4 有限元分析結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Ansys Workbench的減速器箱體應(yīng)力分析[J]. 陳義東,錢明佺,王想連. 機(jī)械工程師. 2007(11)
[2]振動作業(yè)工人早期癥狀及診斷指標(biāo)的探討[J]. 張凱,林立,許萍,張春之. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(04)
[3]我國鑿巖機(jī)械現(xiàn)狀[J]. 甘海仁,楊永順,李永星. 鑿巖機(jī)械氣動工具. 2006(01)
[4]ANSYS中超彈性模型及其在橡膠工程中的應(yīng)用[J]. 張振秀,聶軍,沈梅,辛振祥. 橡塑技術(shù)與裝備. 2005(09)
[5]人體工程學(xué)與電動工具[J]. 朱強(qiáng),秦泳元. 電動工具. 2005(02)
[6]你正在面臨危險(xiǎn)!——淺析職業(yè)振動及影響[J]. Donald E.Wasserman,王生. 現(xiàn)代職業(yè)安全. 2003(10)
[7]國際標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械振動——人體接觸手傳振動的測量和評價指南[J]. 秦兆生 ,孫佳韻. 電動工具. 2002(04)
[8]手持式動力工具的振動度測量[J]. 佳韻. 電動工具. 2001(04)
[9]局部振動作業(yè)工人手健康調(diào)查[J]. 周威. 航空航天醫(yī)藥. 2001(01)
[10]振動的危害及預(yù)防[J]. 韓文成. 勞動保護(hù). 2000(03)
碩士論文
[1]基于有限元法的氣釘槍手柄形態(tài)人機(jī)評價及改良設(shè)計(jì)[D]. 吳佳麗.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[2]氣動釘槍流場數(shù)值模擬及氣動性能分析研究[D]. 畢向秋.浙江工業(yè)大學(xué) 2007
[3]基于剛?cè)狁詈蠎壹芷噭恿W(xué)及運(yùn)動學(xué)研究[D]. 張宇.遼寧工學(xué)院 2007
[4]汽車前碰撞中駕駛員下肢的動力學(xué)響應(yīng)和損傷防護(hù)研究[D]. 陳輝鵬.湖南大學(xué) 2006
[5]氣動工具制造過程質(zhì)量控制與管理的研究[D]. 李洪.天津大學(xué) 2004
[6]吊管機(jī)工作裝置的多剛體動力學(xué)仿真研究[D]. 李浩東.河北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3715728
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氣動工具及氣動釘槍概述
1.2.1 氣動工具概述
1.2.2 氣動釘槍概述
1.2.3 氣動釘槍振動對人體健康的影響
1.3 氣動工具振動研究
1.3.1 氣動工具振動的評價標(biāo)準(zhǔn)
1.3.2 氣動工具振動研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 氣動釘槍減振手柄設(shè)計(jì)
2.1 氣動釘槍結(jié)構(gòu)簡介
2.1.1 氣動釘槍結(jié)構(gòu)介紹
2.1.2 氣動釘槍沖擊力的產(chǎn)生和振動傳遞
2.1.3 氣動釘槍主要性能參數(shù)
2.2 氣動工具減振設(shè)計(jì)概述
2.2.1 氣動工具減振方式
2.2.2 減振材料特性
2.2.3 國內(nèi)外減振手柄設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
2.3 氣動釘槍減振手柄設(shè)計(jì)
2.3.1 氣動釘槍減振手柄的當(dāng)前設(shè)計(jì)狀態(tài)
2.3.2 本文的氣動釘槍減振設(shè)計(jì)方案
2.4 本章小結(jié)
第3章 有限元分析方法的理論基礎(chǔ)
3.1 多體動力學(xué)理論基礎(chǔ)
3.1.1 剛體動力學(xué)
3.1.2 柔體動力學(xué)
3.1.3 動力學(xué)普遍方程
3.2 有限元理論基礎(chǔ)
3.2.1 有限元法概述
3.2.2 有限元分析基本步驟
3.3 有限元軟件ANSYS及ANSYS Workbench簡介
3.3.1 有限元軟件ANSYS簡介
3.3.2 ANSYS Workbench簡介
3.4 本章小結(jié)
第4章 皮套材料對振動影響的有限元分析
4.1 幾何模型建立與網(wǎng)格生成
4.2 邊界條件定義
4.3 材料性能定義
4.3.1 橡膠材料概述
4.3.2 橡膠材料性能的表征方式
4.3.3 ANSYS Workbench中橡膠材料模型
4.3.4 材料數(shù)據(jù)的獲得
4.3.5 ANSYS Workbench中材料模型的參數(shù)擬合
4.4 其它零部件材料性能定義
4.5 整槍振動加速度的有限元求解
4.6 有限元分析結(jié)果
4.7 本章小結(jié)
第5章 皮套結(jié)構(gòu)對振動影響的有限元分析
5.1 皮套厚度對整槍振動加速度的影響分析
5.1.1 幾何模型建立與網(wǎng)格生成
5.1.2 整槍振動加速度的有限元求解
5.1.3 有限元分析結(jié)果
5.2 不同皮套-手柄配合結(jié)構(gòu)對整槍振動加速度的影響分析
5.2.1 幾何模型建立與網(wǎng)格生成
5.2.2 槍體高水壓測試有限元分析
5.2.3 整槍振動加速度的有限元求解
5.2.4 有限元分析結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Ansys Workbench的減速器箱體應(yīng)力分析[J]. 陳義東,錢明佺,王想連. 機(jī)械工程師. 2007(11)
[2]振動作業(yè)工人早期癥狀及診斷指標(biāo)的探討[J]. 張凱,林立,許萍,張春之. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(04)
[3]我國鑿巖機(jī)械現(xiàn)狀[J]. 甘海仁,楊永順,李永星. 鑿巖機(jī)械氣動工具. 2006(01)
[4]ANSYS中超彈性模型及其在橡膠工程中的應(yīng)用[J]. 張振秀,聶軍,沈梅,辛振祥. 橡塑技術(shù)與裝備. 2005(09)
[5]人體工程學(xué)與電動工具[J]. 朱強(qiáng),秦泳元. 電動工具. 2005(02)
[6]你正在面臨危險(xiǎn)!——淺析職業(yè)振動及影響[J]. Donald E.Wasserman,王生. 現(xiàn)代職業(yè)安全. 2003(10)
[7]國際標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械振動——人體接觸手傳振動的測量和評價指南[J]. 秦兆生 ,孫佳韻. 電動工具. 2002(04)
[8]手持式動力工具的振動度測量[J]. 佳韻. 電動工具. 2001(04)
[9]局部振動作業(yè)工人手健康調(diào)查[J]. 周威. 航空航天醫(yī)藥. 2001(01)
[10]振動的危害及預(yù)防[J]. 韓文成. 勞動保護(hù). 2000(03)
碩士論文
[1]基于有限元法的氣釘槍手柄形態(tài)人機(jī)評價及改良設(shè)計(jì)[D]. 吳佳麗.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[2]氣動釘槍流場數(shù)值模擬及氣動性能分析研究[D]. 畢向秋.浙江工業(yè)大學(xué) 2007
[3]基于剛?cè)狁詈蠎壹芷噭恿W(xué)及運(yùn)動學(xué)研究[D]. 張宇.遼寧工學(xué)院 2007
[4]汽車前碰撞中駕駛員下肢的動力學(xué)響應(yīng)和損傷防護(hù)研究[D]. 陳輝鵬.湖南大學(xué) 2006
[5]氣動工具制造過程質(zhì)量控制與管理的研究[D]. 李洪.天津大學(xué) 2004
[6]吊管機(jī)工作裝置的多剛體動力學(xué)仿真研究[D]. 李浩東.河北工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3715728
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