鋼絲繩有限元等效模型及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:鋼絲繩有限元等效模型及應(yīng)用
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【摘要】:鋼絲繩由于其獨特的優(yōu)點,已經(jīng)在工程建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用,廣泛應(yīng)用于各種工程機械,建筑機械、電梯等領(lǐng)域。現(xiàn)有的鋼絲繩研究主要集中在鋼絲繩的壽命、鋼絲繩的捻制工藝、鋼絲繩內(nèi)鋼絲應(yīng)力的分布和鋼絲繩的無損檢測等方面,但很少涉及鋼絲繩的徑向力學(xué)特性,而鋼絲繩與滑輪、卷筒等相關(guān)零部件之間的相互作用與鋼絲繩徑向力學(xué)特性對鋼絲繩系統(tǒng)的性能有直接的影響。本文針對這方面展開研究工作,主要完成研究工作包括:(1)建立考慮鋼絲繩徑向、軸向和彎曲力學(xué)特性的簡單的有限元等效模型。這種模型建模簡單,適合應(yīng)用于鋼絲繩和與之接觸的零部件之間的徑向力學(xué)作用研究。(2)設(shè)計并完成測量鋼絲繩徑向變形量的實驗,應(yīng)用參數(shù)反演技術(shù),用Matlab和Ansys聯(lián)合,得到鋼絲繩等效模型的參數(shù)。(3)利用建立的鋼絲繩有限元模型,完成直徑500mm、650mm、800mm的MC尼龍滑輪截面尺寸優(yōu)化,為更精細的滑輪設(shè)計奠定基礎(chǔ)。由于從分析到實驗,本文重點關(guān)注的是鋼絲繩的徑向力學(xué)行為,所以本文建立的鋼絲繩等效模型適用于需要考慮鋼絲繩徑向力學(xué)行為的研究,如鋼絲繩和滑輪之間接觸力和變形的分析,鋼絲繩在多層卷筒纏繞時,層間鋼絲繩相互作用機理研究等。研究中所采用的依據(jù)實驗數(shù)據(jù)反演得到等效模型參數(shù)的方法,對類似的問題研究有一定的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】:鋼絲繩 等效模型 參數(shù)反演 滑輪
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG356.45
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 研究背景8-13
- 1.1.1 鋼絲繩8-11
- 1.1.2 滑輪11-13
- 1.2 研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3 問題提出14-15
- 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線15
- 1.4.1 研究內(nèi)容15
- 1.4.2 技術(shù)路線15
- 1.5 本章小結(jié)15-16
- 2 鋼絲繩等效模型16-19
- 3 鋼絲繩徑向變形量測量實驗19-31
- 3.1 加載裝置的設(shè)計19-25
- 3.1.1 加載裝置設(shè)計19-20
- 3.1.2 結(jié)構(gòu)強度分析20-25
- 3.2 測量實驗25-30
- 3.2.1 實驗儀器和裝備25-26
- 3.2.2 實驗步驟26-28
- 3.2.3 實驗結(jié)果28-30
- 3.3 本章小結(jié)30-31
- 4 鋼絲繩等效模型的參數(shù)反演31-43
- 4.1 概述31-34
- 4.1.1 參數(shù)反演31-32
- 4.1.2 遺傳算法32-34
- 4.2 參數(shù)反演的實現(xiàn)34-42
- 4.2.1 Ansys中的APDL34-35
- 4.2.2 Matlab中的遺傳算法工具箱35-36
- 4.2.3 Ansys與Matlab數(shù)據(jù)傳遞36-37
- 4.2.4 參數(shù)反演流程圖及遺傳算法參數(shù)設(shè)置37-38
- 4.2.5 遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)38-39
- 4.2.6 參數(shù)反演結(jié)果39-42
- 4.3 本章小結(jié)42-43
- 5 滑輪的截面尺寸優(yōu)化43-58
- 5.1 優(yōu)化建模43-46
- 5.1.1 設(shè)計變量43-45
- 5.1.2 約束條件45-46
- 5.1.3 目標(biāo)函數(shù)46
- 5.2 有限元模型及最危險工況46-50
- 5.3 不同直徑滑輪的截面優(yōu)化50-57
- 5.3.1 直徑500mm滑輪截面優(yōu)化結(jié)果50-53
- 5.3.2 直徑650mm滑輪截面優(yōu)化結(jié)果53-55
- 5.3.3 直徑800mm滑輪截面優(yōu)化結(jié)果55-57
- 5.4 本章小結(jié)57-58
- 結(jié)論58-59
- 參考文獻59-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況61-62
- 致謝62-63
【參考文獻】
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,本文編號:1127312
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