本文關(guān)鍵詞：集裝箱立轉(zhuǎn)設備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計

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【摘要】：近年來,結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計已成為各個領域爭相研究的課題之一。目前,在機械設計領域,結(jié)構(gòu)的強度與剛度是否合理,顯得尤為重要。ANSYS作為一種典型的有限元軟件,能夠為設計人員在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上提供更好更先進的優(yōu)化方法,減少了計算的過程,降低了計算的誤差,更加精確直觀的模擬出零件結(jié)構(gòu)受力情況,不僅為設計者贏得了寶貴的時間,還為設計人員提供了更加精確的優(yōu)化方法。集裝箱立轉(zhuǎn)裝卸設備,可以使吊裝與裝箱動作均在同一次操作完成,可以實現(xiàn)集裝箱的雙向豎立,無須倒動集裝箱或者調(diào)整運輸車的方向,使用十分方便,較好的提升了干散貨集裝箱的裝運效率與效益。本論文就是依托ANSYS這樣一個高效的計算平臺,以集裝箱立轉(zhuǎn)裝卸設備為研究對象,利用ANSYS軟件分別從強度、剛度方面對設備主梁進行優(yōu)化設計并計算,運用了有限元法中的一階方法,得到了主梁的最大應力、最大應變和最大位移等計算結(jié)果,通過對比改進前和改進后性能,優(yōu)化設計方案。并對改進后的架體進行有限元分析和模態(tài)分析,通過優(yōu)化產(chǎn)品的性能更大程度的提升,材料的利用率顯著提高。本論文均是按照設計受力的要求進行受力分析和建立數(shù)學模型的,對設計者有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：集裝箱裝卸設備 ANSYS 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH24
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題的研究背景及意義8
• 1.2 集裝箱裝卸設備的發(fā)展概況8-11
• 1.2.1 國內(nèi)發(fā)展概況8-9
• 1.2.2 國外發(fā)展概況9-10
• 1.2.3 差距與對策10-11
• 1.3 集裝箱基本知識11-12
• 1.3.1 集裝箱的概念11
• 1.3.2 集裝箱的典型分類與結(jié)構(gòu)11-12
• 1.4 有限元的基本原理和分析步驟12-18
• 1.4.1 有限元的發(fā)展歷程12-13
• 1.4.2 有限元的基本原理13
• 1.4.3 有限元的分析步驟及實現(xiàn)過程13-18
• 第二章 集裝箱立轉(zhuǎn)設備的結(jié)構(gòu)18-24
• 2.1 設備的概述18
• 2.2 設備的特點18-20
• 2.2.1 產(chǎn)品型號說明19
• 2.2.2 技術(shù)規(guī)格式樣表19-20
• 2.3 集裝箱立轉(zhuǎn)設備的結(jié)構(gòu)組成20-21
• 2.4 集裝箱立轉(zhuǎn)設備的工作原理21-22
• 2.5 集裝箱立轉(zhuǎn)設備的作業(yè)流程22-24
• 2.5.1 裝載作業(yè)工藝流程如下22
• 2.5.2 立箱機滿箱卸載作業(yè)時的主要作業(yè)工藝流程如下22
• 2.5.3 設備轉(zhuǎn)場遷移22-24
• 第三章 設備的主梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化24-39
• 3.1 主梁靜力學結(jié)構(gòu)分析24-29
• 3.1.1 分配材料24
• 3.1.2 劃分網(wǎng)格24-26
• 3.1.3 添加約束和載荷26-29
• 3.2 主梁拓撲優(yōu)化29-33
• 3.2.1 分配材料29
• 3.2.2 劃分網(wǎng)格29-31
• 3.2.3 添加約束和載荷31-33
• 3.3 拓撲設計后的靜力學分析33-38
• 3.3.1 分配材料33-34
• 3.3.2 劃分網(wǎng)格34-36
• 3.3.3 添加約束和載荷36-38
• 3.4 拓撲優(yōu)化設計前后結(jié)果對比38-39
• 第四章 集裝箱立轉(zhuǎn)設備架體結(jié)構(gòu)優(yōu)化39-53
• 4.1 改進前集裝箱立轉(zhuǎn)設備架體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜力學分析39-40
• 4.1.1 靜力學分析理論39
• 4.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靜力學分析中的計算載荷39-40
• 4.2 改進前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的約束方式40-41
• 4.3 改進前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有限元模型分析41-46
• 4.3.1 剛度計算41-44
• 4.3.2 強度計算44-46
• 4.3.3 改進前架體結(jié)構(gòu)有限元計算結(jié)果46
• 4.4 集裝箱立轉(zhuǎn)設備架體進行拓撲優(yōu)化后結(jié)構(gòu)分析46-53
• 4.4.1 剛度計算47-50
• 4.4.2 強度計算50-52
• 4.4.3 改進后架體結(jié)構(gòu)有限元計算結(jié)果52-53
• 第五章 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析53-61
• 5.1 模態(tài)分析理論53-55
• 5.1.1 模態(tài)分析基本原理53
• 5.1.2 優(yōu)化模型模態(tài)提取方法53-55
• 5.2 模態(tài)分析基本步驟55-56
• 5.2.1 建立有限元模型55
• 5.2.2 選擇分析類型55
• 5.2.3 加載與求解55
• 5.2.4 模態(tài)擴展分析以及和結(jié)果查看55-56
• 5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析56-61
• 5.3.1 改進后的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析56-60
• 5.3.2 振動沉樁飽和度與效率關(guān)系60-61
• 第六章 結(jié)論61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-65
• 攻讀碩士學位期間研究成果65

【參考文獻】

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