本文關(guān)鍵詞：液壓閘式剪板機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)中,剪板機(jī)是一種使用上下剪刃來剪斷板料的金屬加工設(shè)備。目前國內(nèi)大部分剪板機(jī)的設(shè)計依舊是采用機(jī)床傳統(tǒng)設(shè)計方法,設(shè)計人員借助經(jīng)驗公式、經(jīng)驗數(shù)據(jù)、圖表和手冊完成剪板機(jī)的設(shè)計,此種設(shè)計方法存在很大的局限性,不能有效的改善剪板機(jī)的應(yīng)力分布,提高剪切性能。本文以QC11Y-16×2500型液壓閘式剪板機(jī)為研究對象,在有限元分析方法的基礎(chǔ)上,從剪板機(jī)參數(shù)化建模、靜力學(xué)分析、動力學(xué)分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等方面進(jìn)行了研究。本文的主要內(nèi)容如下:(1)計算剪板機(jī)的力學(xué)性能參數(shù),對剪板機(jī)各部件進(jìn)行受力分析;對剪板機(jī)機(jī)架和上刀架等主要部件進(jìn)行參數(shù)化建模,為有限元分析提供模型基礎(chǔ)。(2)對機(jī)架和上刀架進(jìn)行靜力學(xué)分析,分別在機(jī)架和上刀架上施加移動載荷模擬實際剪切過程,得到各個剪切位置的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律,校核了剪板機(jī)的強(qiáng)度和剛度;對剪板機(jī)的關(guān)鍵部位進(jìn)行剛度分析,得出不同剪切位置對關(guān)鍵部位剛度的影響。(3)對剪板機(jī)機(jī)架進(jìn)行模態(tài)分析,獲取機(jī)架結(jié)構(gòu)的前十階固有頻率及相應(yīng)振型,分析各階振型對剪板機(jī)工作性能的影響,找出機(jī)架易疲勞破壞的區(qū)域,為之后的優(yōu)化設(shè)計提供一定的參考。(4)在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,在保證剪板機(jī)工作性能的前提下,以剪板機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)質(zhì)量最輕為目標(biāo),對機(jī)架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計和尺寸優(yōu)化設(shè)計;比較兩種優(yōu)化方案的優(yōu)劣,選擇較為合理的機(jī)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,得到了一種新型的剪板機(jī)設(shè)計方法。
【關(guān)鍵詞】：剪板機(jī) 有限元分析 靜力學(xué)分析 模態(tài)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG502
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 剪板機(jī)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.1.1 剪板機(jī)簡介11
• 1.1.2 剪板機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2 剪板機(jī)的發(fā)展趨勢13
• 1.3 課題的來源及研究意義13-14
• 1.3.1 課題來源13
• 1.3.2 課題研究背景13-14
• 1.3.3 課題的意義14
• 1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排14-17
• 1.4.1 課題主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 章節(jié)安排15-17
• 第二章 液壓閘式剪板機(jī)及力學(xué)模型建立17-28
• 2.1 剪板機(jī)的分類17
• 2.2 閘式剪板機(jī)的剪切原理和特點17-19
• 2.2.1 閘式剪板機(jī)的剪切原理17-18
• 2.2.2 液壓閘式剪板機(jī)的特點18-19
• 2.3 液壓閘式剪板機(jī)的組成19-20
• 2.3.1 機(jī)架19
• 2.3.2 上刀架19
• 2.3.3 壓料裝置19
• 2.3.4 間隙調(diào)整裝置19-20
• 2.3.5 傳動裝置20
• 2.4 液壓閘式剪板機(jī)設(shè)計參數(shù)20-25
• 2.5 結(jié)構(gòu)分析25
• 2.6 剪板機(jī)三維模型的建立25-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第三章 液壓閘式剪板機(jī)靜力學(xué)性能分析28-47
• 3.1 有限元法的基本理論28-31
• 3.2 有限元方法31-32
• 3.3 液壓閘式剪板機(jī)有限元分析32-43
• 3.3.1 液壓閘式剪板機(jī)模型的建立32-33
• 3.3.2 材料性能參數(shù)33-34
• 3.3.3 網(wǎng)格的劃分34-35
• 3.3.4 邊界約束條件及加載說明35-36
• 3.3.5 結(jié)果分析36-43
• 3.4 剪板機(jī)關(guān)鍵部位的剛度分析43-46
• 3.4.1 關(guān)鍵部位的應(yīng)變結(jié)果43
• 3.4.2 關(guān)鍵部位的應(yīng)變結(jié)果分析43-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 液壓閘式剪板機(jī)的模態(tài)分析47-53
• 4.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)47-48
• 4.2 模態(tài)的提取方法48
• 4.3 剪板機(jī)機(jī)架的模態(tài)分析48-51
• 4.3.1 建立機(jī)架有限元模型48
• 4.3.2 加載及求解48
• 4.3.3 擴(kuò)展模態(tài)48-49
• 4.3.4 模態(tài)分析結(jié)果49-51
• 4.4 結(jié)果分析51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 液壓閘式剪板機(jī)機(jī)架的優(yōu)化設(shè)計53-64
• 5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計概述53-54
• 5.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型53-54
• 5.1.2 主要優(yōu)化方法54
• 5.2 剪板機(jī)機(jī)架的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計54-59
• 5.2.1 機(jī)架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化三要素55-56
• 5.2.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化仿真分析56
• 5.2.3 機(jī)架結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果分析56-57
• 5.2.4 拓?fù)鋬?yōu)化后機(jī)架模型的建立與結(jié)構(gòu)分析57-59
• 5.3 剪板機(jī)機(jī)架的尺寸優(yōu)化設(shè)計59-62
• 5.3.1 機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化三要素59-60
• 5.3.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化仿真分析60
• 5.3.3 機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化結(jié)果分析60-61
• 5.3.4 尺寸優(yōu)化后機(jī)架模型的結(jié)構(gòu)分析61-62
• 5.4 優(yōu)化方案的比較與選擇62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 研究總結(jié)64
• 6.2 工作展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利71
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目71

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