龍門(mén)8000型折彎?rùn)C(jī)的有限元分析及輕量化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-10-21 09:33
折彎?rùn)C(jī)作為鈑金加工的重要母機(jī)之一,在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,超大型數(shù)控折彎?rùn)C(jī)是折彎?rùn)C(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。然而現(xiàn)在大部分折彎?rùn)C(jī)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)都偏于保守,機(jī)身的重量偏大,為降低折彎?rùn)C(jī)的生產(chǎn)成本,提高折彎?rùn)C(jī)的工作效率,本文在根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)一款超大型龍門(mén)式折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)。(1)根據(jù)額定載荷計(jì)算折彎?rùn)C(jī)相關(guān)部件承受的載荷,運(yùn)用有限元軟件對(duì)折彎?rùn)C(jī)模型進(jìn)行靜力學(xué)分析,通過(guò)靜力學(xué)分析結(jié)果判斷折彎?rùn)C(jī)機(jī)構(gòu)是否合理,為接下來(lái)的輕量化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。(2)用SolidWorks對(duì)折彎?rùn)C(jī)模型進(jìn)行參數(shù)化建模,將對(duì)折彎?rùn)C(jī)變形和應(yīng)力影響較大的幾個(gè)板的厚度設(shè)為參數(shù),并將模型導(dǎo)入ANSYS-Workbench中。運(yùn)用響應(yīng)面分析法,以折彎?rùn)C(jī)的質(zhì)量最低為目標(biāo)函數(shù),設(shè)定其最大變形及最大應(yīng)力,選擇參數(shù)的約束區(qū)間,對(duì)其進(jìn)行求解。將響應(yīng)面法優(yōu)化后的參數(shù)尺寸圓整后,重新建立模型進(jìn)行靜力學(xué)分析,將優(yōu)化后的結(jié)果與優(yōu)化前的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。(3)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),將響應(yīng)面法不方便添加的2個(gè)因素(拉桿直徑與筋板的厚度)添加進(jìn)來(lái),設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)表,根據(jù)實(shí)驗(yàn)組號(hào)分別重新建模進(jìn)行有限元分析,通過(guò)求解所得的數(shù)據(jù)分析各個(gè)因素對(duì)相關(guān)狀態(tài)變量的影響程...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 折彎?rùn)C(jī)簡(jiǎn)介
1.2 折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.3 折彎?rùn)C(jī)發(fā)展趨勢(shì)
1.3 研究背景及意義
1.3.1 課題研究背景
1.3.2 課題研究意義
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 龍門(mén)式折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)
2.1 龍門(mén)折彎?rùn)C(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 主要構(gòu)件
2.1.2 功能介紹
2.2 折彎?rùn)C(jī)工作原理
2.3 上機(jī)架的設(shè)計(jì)
2.3.1 上機(jī)架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.2 上機(jī)架幾何公差要求
2.3.3 上機(jī)架與液壓缸的連接方式
2.4 工作臺(tái)的設(shè)計(jì)
2.4.1 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)形式
2.4.2 工作臺(tái)幾何公差要求
2.5 底模的設(shè)計(jì)
2.6 本章小結(jié)
第三章 折彎?rùn)C(jī)的靜力學(xué)分析
3.1 彈性力學(xué)及有限元理論基礎(chǔ)
3.1.1 彈性力學(xué)一般定理
3.1.2 彈性力學(xué)的基本方程
3.1.4 連續(xù)體力學(xué)有限元分析
3.2 折彎?rùn)C(jī)簡(jiǎn)介
3.3 折彎?rùn)C(jī)受力分析
3.4 折彎?rùn)C(jī)的靜態(tài)特性分析
3.4.1 機(jī)身實(shí)體模型得到簡(jiǎn)化
3.4.2 機(jī)身有限元模型單元的選取和劃分
3.4.3 機(jī)身的約束及載荷施加
3.4.4 材料屬性的施加
3.4.5 計(jì)算結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 響應(yīng)面法優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 響應(yīng)面分析預(yù)處理
4.2 折彎?rùn)C(jī)的響應(yīng)面優(yōu)化分析
4.2.1 建立數(shù)學(xué)模型
4.2.2 折彎?rùn)C(jī)響應(yīng)面優(yōu)化分析的前處理
4.2.3 折彎?rùn)C(jī)響應(yīng)面分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 正交試驗(yàn)法優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 正交試驗(yàn)
5.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 優(yōu)化函數(shù)的構(gòu)造
5.3 輕量化模型設(shè)計(jì)
5.3.1 設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)函數(shù)的確定
5.3.2 狀態(tài)變量的選取
5.3.3 輕量化計(jì)算
5.4 輕量化結(jié)果檢驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 龍門(mén)式折彎?rùn)C(jī)的動(dòng)力學(xué)分析
6.1 動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介
6.2 機(jī)身的模態(tài)分析
6.2.1 模態(tài)分析理論介紹
6.2.2 模態(tài)分析方法
6.2.3 機(jī)身的模態(tài)分析結(jié)果
6.2.4 優(yōu)化后機(jī)身各階模態(tài)振型分析
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 內(nèi)容總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):3855583
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 折彎?rùn)C(jī)簡(jiǎn)介
1.2 折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外折彎?rùn)C(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.3 折彎?rùn)C(jī)發(fā)展趨勢(shì)
1.3 研究背景及意義
1.3.1 課題研究背景
1.3.2 課題研究意義
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 龍門(mén)式折彎?rùn)C(jī)的設(shè)計(jì)
2.1 龍門(mén)折彎?rùn)C(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 主要構(gòu)件
2.1.2 功能介紹
2.2 折彎?rùn)C(jī)工作原理
2.3 上機(jī)架的設(shè)計(jì)
2.3.1 上機(jī)架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.2 上機(jī)架幾何公差要求
2.3.3 上機(jī)架與液壓缸的連接方式
2.4 工作臺(tái)的設(shè)計(jì)
2.4.1 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)形式
2.4.2 工作臺(tái)幾何公差要求
2.5 底模的設(shè)計(jì)
2.6 本章小結(jié)
第三章 折彎?rùn)C(jī)的靜力學(xué)分析
3.1 彈性力學(xué)及有限元理論基礎(chǔ)
3.1.1 彈性力學(xué)一般定理
3.1.2 彈性力學(xué)的基本方程
3.1.4 連續(xù)體力學(xué)有限元分析
3.2 折彎?rùn)C(jī)簡(jiǎn)介
3.3 折彎?rùn)C(jī)受力分析
3.4 折彎?rùn)C(jī)的靜態(tài)特性分析
3.4.1 機(jī)身實(shí)體模型得到簡(jiǎn)化
3.4.2 機(jī)身有限元模型單元的選取和劃分
3.4.3 機(jī)身的約束及載荷施加
3.4.4 材料屬性的施加
3.4.5 計(jì)算結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 響應(yīng)面法優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 響應(yīng)面分析預(yù)處理
4.2 折彎?rùn)C(jī)的響應(yīng)面優(yōu)化分析
4.2.1 建立數(shù)學(xué)模型
4.2.2 折彎?rùn)C(jī)響應(yīng)面優(yōu)化分析的前處理
4.2.3 折彎?rùn)C(jī)響應(yīng)面分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 正交試驗(yàn)法優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 正交試驗(yàn)
5.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 優(yōu)化函數(shù)的構(gòu)造
5.3 輕量化模型設(shè)計(jì)
5.3.1 設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)函數(shù)的確定
5.3.2 狀態(tài)變量的選取
5.3.3 輕量化計(jì)算
5.4 輕量化結(jié)果檢驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 龍門(mén)式折彎?rùn)C(jī)的動(dòng)力學(xué)分析
6.1 動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介
6.2 機(jī)身的模態(tài)分析
6.2.1 模態(tài)分析理論介紹
6.2.2 模態(tài)分析方法
6.2.3 機(jī)身的模態(tài)分析結(jié)果
6.2.4 優(yōu)化后機(jī)身各階模態(tài)振型分析
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 內(nèi)容總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):3855583
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