【摘要】：船廠用桁架結(jié)構(gòu)平板車用于船廠游艇運輸。平板車由一系列的鋼管組成的箱型桁架構(gòu)成,各個桁架將可以自由拆解拼裝,此車的動力來源于四個驅(qū)動輪,并配有若干個起到支撐作用的從動輪,各個從動輪位置可變。該運輸車的優(yōu)勢在于重量輕,易于改變結(jié)構(gòu)形式,方便擴容升級,制造成本低,用于運輸體積龐大的目標(biāo)。本文提出了一種平板車的結(jié)構(gòu)形式,并對其進行了結(jié)構(gòu)強度分析、優(yōu)化設(shè)計,編寫了一套箱型桁架結(jié)構(gòu)平板車參數(shù)化有限元建模的程序,為今后該類型結(jié)構(gòu)物的設(shè)計與結(jié)構(gòu)強度校核提供了工具。首先,根據(jù)裝載需求對平板車進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,設(shè)計組成平板車各種部件。為了方便確定任意指定平板車構(gòu)件,對平板車構(gòu)件進行編號。然后,為了校核平板車的結(jié)構(gòu)強度,將利用直接計算法對平板車強度計算。計算之前需要建立平板車有限元網(wǎng)格模型,出于后續(xù)優(yōu)化任務(wù)可以順利進行以及為類似結(jié)構(gòu)強度計算建立有限元模型提供工具等方面的考慮,將采用參數(shù)化建模的方式,編寫一套建立平板車有限元網(wǎng)格模型的軟件。該建模方法可更改調(diào)整部件的結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)形式、布置位置和平板車的總體結(jié)構(gòu)形式和尺寸。其次,基于上文所述建立的有限元模型對平板車結(jié)構(gòu)強度進行校核。尋找平板車結(jié)構(gòu)強度的薄弱點;分析結(jié)構(gòu)的各部分的應(yīng)力分布結(jié)果,應(yīng)力盈余較大的部分作為后續(xù)優(yōu)化的重點部分。最后,對平板車進行優(yōu)化,該過程包括兩個方面:從動輪位置的優(yōu)化、平板車結(jié)構(gòu)優(yōu)化。從動輪位置的優(yōu)化即是平板車有限元模型邊界條件的優(yōu)化,通過直接計算法對優(yōu)化方案結(jié)構(gòu)強度計算時,改變平板車邊界條件模擬平板車從動輪的位置優(yōu)化,并篩選出最優(yōu)方案。針對平板車結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了3種優(yōu)化方案:改變箱型桁架組成部件的結(jié)構(gòu)形式;改變平板車箱型桁架的部件尺寸大小;改變六面連接體和端面法蘭的部件厚度。本文研究了基于ABAQUS_Python腳本建立箱型桁架結(jié)構(gòu)參數(shù)化有限元模型的方法,并根據(jù)計算結(jié)果總結(jié)出了箱型桁架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,具有一定的工程實用價值。
【圖文】：

圖 4-3 箱型桁架 C0506 與六面連接體組合及約束點車中心 口字 形桁架有限元網(wǎng)格模型的準(zhǔn)確性。中車桁架結(jié)構(gòu)為箱型桁架 C0506、D0506、05CD、0六面連接體紅點位置處的頂點。讀取約束節(jié)點處在 Z 方向支反力之和與結(jié)構(gòu)重力作比較，以此驗結(jié)果見表 4-2。

科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 與結(jié)構(gòu)重力作比較，，以此驗證該結(jié)構(gòu)有限元圖 4-3 箱型桁架 C0506 與六面連接體組合及約束點中心 口字 形桁架有限元網(wǎng)格模型的準(zhǔn)確性。桁架結(jié)構(gòu)為箱型桁架 C0506、D0506、05CD、面連接體紅點位置處的頂點。讀取約束節(jié)點 Z 方向支反力之和與結(jié)構(gòu)重力作比較，以此果見表 4-2。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U673.5

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 童向亞;胡洪鈞;吳紹龍;劉海山;;水立方空間鋼架結(jié)構(gòu)的地震載荷動力學(xué)分析和振動控制[J];新余學(xué)院學(xué)報;2015年03期

2 魯建霞;茍惠芳;;有限元法的基本思想與發(fā)展過程[J];機械管理開發(fā);2009年02期

3 孫擁軍;陳東棟;;鋼架結(jié)構(gòu)有限元分析[J];機械工程師;2008年08期

4 王欣;張明輝;高順德;周彩南;高一平;;大型動力平板車技術(shù)的發(fā)展[J];工程機械與維修;2006年12期

5 童麗萍;馮志杰;胡振中;;鄭州大學(xué)新區(qū)體育館鋼管桁架屋蓋的結(jié)構(gòu)分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2006年05期

6 范重,王春光,董京;寧波國際會展中心屋蓋管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];建筑結(jié)構(gòu);2003年06期

7 陳榮毅,董石麟;廣州國際會議展覽中心展覽大廳鋼屋蓋設(shè)計[J];空間結(jié)構(gòu);2002年03期

8 劉文;南京國際展覽中心屋面鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計研究[J];鋼結(jié)構(gòu);2001年04期

9 劉建平,郭彥林;K型方、圓管相貫節(jié)點的極限承載力非線性有限元分析[J];建筑科學(xué);2001年02期

10 王光遠,周正源,霍達;結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩相優(yōu)化法[J];力學(xué)學(xué)報;1983年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 鄭浩然;大跨度管桁架結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)分析[D];西安理工大學(xué);2018年

2 楚曉倩;客車側(cè)翻快速有限元建模系統(tǒng)開發(fā)[D];吉林大學(xué);2017年

3 王進;1000t自行式重型平板車設(shè)計及工程實踐[D];燕山大學(xué);2017年

4 周慶云;A船廠基于精益生產(chǎn)方式下生產(chǎn)物流管理的優(yōu)化研究[D];大連海事大學(xué);2016年

5 戈余麗;320T液壓平板車結(jié)構(gòu)有限元分析及其優(yōu)化研究[D];江蘇科技大學(xué);2013年

6 袁健;鋼管桁架屋蓋結(jié)構(gòu)的靜動力性能研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

本文編號：2614630