本文關(guān)鍵詞：立體倉(cāng)庫(kù)貨架有限元分析及立柱截面改進(jìn)設(shè)計(jì)

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【摘要】：本文來(lái)源于與某公司合作的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,設(shè)計(jì)要求對(duì)該公司所生產(chǎn)90型貨架系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)。本文分析設(shè)計(jì)的目的是對(duì)現(xiàn)有貨架的承載能力進(jìn)行評(píng)估,包括貨架的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性的安全評(píng)估,并在滿足設(shè)計(jì)承載能力的前提下,對(duì)貨架的材料進(jìn)行合理選擇及對(duì)立柱截面進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),以達(dá)到減重減料的目的。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論為：(1)采用有限元方法,運(yùn)用ABAQUS軟件,對(duì)X型支撐結(jié)構(gòu)與K型支撐結(jié)構(gòu)的貨架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力分析,運(yùn)用可附加截面屬性和材料屬性的三維空間線單元建立貨架有限元模型,通過(guò)科學(xué)、合理的建模,保證了計(jì)算結(jié)果的合理性。(2)通過(guò)對(duì)貨架重點(diǎn)部位應(yīng)力、應(yīng)變的分析,對(duì)其強(qiáng)度與剛度進(jìn)行了安全評(píng)估。依據(jù)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》,進(jìn)行了貨架承載穩(wěn)定性的計(jì)算。對(duì)貨架的有限元應(yīng)力應(yīng)變分析表明,貨架立柱地腳處等效應(yīng)力最大,等效應(yīng)力中軸向應(yīng)力占主要部分,彎曲應(yīng)力很小,為軸向應(yīng)力的1-3%,切應(yīng)力幾乎為零；貨架立柱的最上端側(cè)向撓度最大,兩種結(jié)構(gòu)中橫梁與斜桿的應(yīng)力與應(yīng)變均較小。對(duì)貨架立柱的穩(wěn)定性分析表明,Q235的穩(wěn)定承載能力已接近其臨界力,Q345的穩(wěn)定承載能力只達(dá)到其臨界力的50%,兩種材料的差價(jià)約為5%,用Q345代替Q235可以獲得較高的性價(jià)比。(3)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想,通過(guò)推導(dǎo)立柱軸向承載的臨界壓力公式得到立柱優(yōu)化的承載能力約束條件,配合立柱截面各尺寸約束,以立柱最小截面積為優(yōu)化目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨架立柱截面的改進(jìn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)結(jié)果表明,改進(jìn)后的立柱截面積較改進(jìn)前減少了約12%,取得了較好的減重效果。本文的研究結(jié)果對(duì)貨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選材具有參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：立體倉(cāng)庫(kù)貨架 冷彎薄壁開(kāi)口型鋼 軸心受壓穩(wěn)定 ABAQUS
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH692.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 立體倉(cāng)庫(kù)研究8-12
• 1.1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2 研究意義12-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 立體倉(cāng)庫(kù)貨架結(jié)構(gòu)分析及有限元建模15-27
• 2.1 立體倉(cāng)庫(kù)貨架結(jié)構(gòu)15-21
• 2.1.1 立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)15
• 2.1.2 貨架單元15-19
• 2.1.3 支撐結(jié)構(gòu)與立柱片19-21
• 2.2 貨架有限元模型的建立21-26
• 2.2.1 貨架幾何模型的建立21-23
• 2.2.2 截面屬性及材料屬性的定義23-24
• 2.2.3 貨架載荷與自重及邊界條件的建立24-25
• 2.2.4 網(wǎng)格單元的選取25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 立體倉(cāng)庫(kù)貨架有限元結(jié)果及分析27-49
• 3.1 引言27
• 3.2 K型支撐結(jié)構(gòu)貨架應(yīng)力應(yīng)變分析27-35
• 3.2.1 貨架受力分析27-32
• 3.2.2 貨架位移分析32-35
• 3.3 X型支撐結(jié)構(gòu)貨架應(yīng)力應(yīng)變分析35-42
• 3.3.1 貨架受力分析35-38
• 3.3.2 貨架位移分析38-42
• 3.4 貨架立柱軸心受壓穩(wěn)定臨界力分析42-47
• 3.4.1 截面離散法42-44
• 3.4.2 截面離散法計(jì)算截面特性參數(shù)44-45
• 3.4.3 立柱軸心受壓強(qiáng)度計(jì)算45-47
• 3.4.4 材料設(shè)計(jì)指標(biāo)及構(gòu)造要求47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 立柱截面改進(jìn)設(shè)計(jì)49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 設(shè)計(jì)變量49-50
• 4.3 目標(biāo)函數(shù)50
• 4.4 約束條件50-53
• 4.5 立柱橫截改進(jìn)設(shè)計(jì)及結(jié)果53-55
• 4.6 改進(jìn)結(jié)果分析55-59
• 4.6.1 應(yīng)力分析55-57
• 4.6.2 位移分析57-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 在學(xué)期間的研究成果65-66
• 一、發(fā)表論文65-66
• 致謝66

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