本文關鍵詞：PGS355Q3型機架的有限元分析與優(yōu)化設計

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【摘要】：驅(qū)動裝置在帶式輸送機中是關鍵設備,已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)的各個領域,而機架又是驅(qū)動裝置里不可分割的設備。機架在工作時機架會受到來自電動機、液力耦合器等設備激振力的影響,做受迫振動,特別是在驅(qū)動裝置啟動時振動更加的明顯,有時甚至會超過安全范圍,給驅(qū)動裝置帶來很大的隱患。為了增加驅(qū)動裝置的強度和剛度,減小振幅,需要對機架進行靜動力分析找到剛度不足的地方,對其進行結構優(yōu)化,使振幅達到安全的范圍之內(nèi)。應用參數(shù)化語言建立了機架的有限元模型,在保證機架計算精度的同時,對機架進行簡化處理,還應用約束方程處理了板和板的連接問題。對機架進行靜力學分析,得出機架在靜態(tài)時的最大位移沒有超過工程要求的范圍。對機架進行模態(tài)分析,分析出機架的振動過大不是共振引起的,而是在液力耦合器與機架連接處的剛度不足造成的,這樣使機架的最大位移超過了實際工作要求的范圍,還得到von Mises應力和最大位移節(jié)點隨時間變化的曲線。在上述的基礎之上,本文以頻率、最大位移和最大應力為約束,重量最小為目標函數(shù),建立優(yōu)化模型,編寫出相應的機架優(yōu)化計算程序。對優(yōu)化之后的數(shù)據(jù)進行圓整處理,又進行了瞬態(tài)動力學分析,驗證了優(yōu)化后的機架符合工作要求。優(yōu)化后機架的最大位移比優(yōu)化前減小50%,機架總重量減小了2%。
【關鍵詞】：機架 有限元 靜力學分析 動力學分析 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH222
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 選題的目的、意義11-12
• 1.2 輸送機及機架的強度和振動研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 優(yōu)化設計的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 研究內(nèi)容15-16
• 1.5 本章小結16-17
• 第2章 驅(qū)動裝置機架的有限元模型17-27
• 2.1 驅(qū)動裝置機架整體結構17-18
• 2.2 有限元模型的建立18-26
• 2.2.1 單元的選擇18
• 2.2.2 機架模型的建立18-21
• 2.2.3 模型的簡化處理21-24
• 2.2.4 模型的離散化24-26
• 2.3 位移的約束條件26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 機架的靜力學分析27-32
• 3.1 靜力學的分析27-28
• 3.1.1 旋轉(zhuǎn)偏心的力學模型27
• 3.1.2 載荷的處理27-28
• 3.2 靜力學的結果28-31
• 3.2.1 機架結構的位移分析28-29
• 3.2.2 機架結構的應力分析29-31
• 3.3 本章小結31-32
• 第4章 機架的動力學分析32-54
• 4.1 機架的模態(tài)分析32-39
• 4.1.1 模態(tài)分析的理論32-33
• 4.1.2 模態(tài)分析的計算結果33-39
• 4.2 機架強迫振動分析39-52
• 4.2.1 瞬態(tài)動力學理論39
• 4.2.2 瞬態(tài)動力學分析39-52
• 4.2.3 總結52
• 4.3 機架的疲勞分析52-53
• 4.4 本章小結53-54
• 第5章 機架的結構優(yōu)化設計54-72
• 5.1 優(yōu)化設計的概念54
• 5.2 優(yōu)化設計的理論54-56
• 5.3 機架的優(yōu)化設計56-65
• 5.3.1 優(yōu)化設計的數(shù)學模型56-61
• 5.3.2 優(yōu)化設計結果61-64
• 5.3.3 數(shù)據(jù)圓整64-65
• 5.4 優(yōu)化后的機架的瞬態(tài)動力學計算結果65-71
• 5.4.1 位移計算結果65-68
• 5.4.2 應力計算結果68-71
• 5.5 本章小結71-72
• 結論72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果77-78
• 致謝78-79

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孟文俊;王鷹;;連續(xù)輸送機械及其系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來展望[A];物流工程三十年技術創(chuàng)新發(fā)展之道[C];2010年

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本文編號：556000