本文關(guān)鍵詞：大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機桁架結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化

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【摘要】：本文以某公司設(shè)計的大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機為研究對象,分析其結(jié)構(gòu)特點,并在其最大的攤鋪寬度和攤鋪厚度下,對攤鋪不同類型的穩(wěn)定土混合料進(jìn)行了工作阻力的分析和計算,根據(jù)對計算結(jié)果的比較得出攤鋪石灰土?xí)r攤鋪機的工作阻力最大。以最大攤鋪寬度和厚度下攤鋪石灰土作為極限工況,對大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析,為桁架結(jié)構(gòu)的強度分析提供基礎(chǔ)。論文基于ANSYS對桁架機身采用梁單元建立有限元模型,對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析分析。基于Solidworks建立牽引架和計量攤鋪板的模型,將所建模型導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行有限元分析。其中對牽引架分直線行駛和轉(zhuǎn)向行駛兩種工況進(jìn)行有限元分析。有限元分析的結(jié)果表明:桁架機身整體的剛度和強度滿足設(shè)計要求,而桁架機身位于中間部分桿件的應(yīng)力較許用應(yīng)力有較大的裕度值,可對機身中間位置桿件進(jìn)一步優(yōu)化;對于牽引架在直線行駛工況下剛度和強度滿足要求,而在轉(zhuǎn)向工況下以最大轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向時其最大應(yīng)力接近許用應(yīng)力,且變形較大,需對牽引架進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)以滿足強度和剛度要求;攤鋪板的強度和剛度滿足工作要求。根據(jù)對大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機桁架機身有限元分析,在ANSYS中建立參數(shù)化模型,以桁架機身的體積為目標(biāo)對桁架機身中間部分桿件進(jìn)行尺寸優(yōu)化。經(jīng)過優(yōu)化后的桁架機身的重量較優(yōu)化前減輕了19%。根據(jù)牽引架的受力變形情況對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),改進(jìn)后的牽引架在最大轉(zhuǎn)向角的工況下,最大應(yīng)力和最大變形均滿足要求。論文還對大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機整個桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化前和優(yōu)化后分別進(jìn)行了模態(tài)分析,為其工作過程中避免共振提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：大寬度大厚度 攤鋪機 桁架結(jié)構(gòu) 有限元分析 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U415.521
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 穩(wěn)定土攤鋪機國內(nèi)外研究狀況10-12
• 1.2.1 國內(nèi)穩(wěn)定土攤鋪機研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國外穩(wěn)定土攤鋪機研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 工程機械結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的研究意義12-13
• 1.4 課題的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機結(jié)構(gòu)及攤鋪工藝分析15-25
• 2.1 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機結(jié)構(gòu)組成特點15-20
• 2.1.1 穩(wěn)定土攤鋪機結(jié)構(gòu)組成及特點15-16
• 2.1.2 穩(wěn)定土攤鋪機結(jié)構(gòu)16-19
• 2.1.3 穩(wěn)定土攤鋪機桁架結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機特點20-21
• 2.3 大寬度大厚度攤鋪機工作原理及攤鋪工藝21-24
• 2.3.1 穩(wěn)定土攤鋪機工作原理21-22
• 2.3.2 穩(wěn)定土攤鋪機攤鋪工藝22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機阻力計算及結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析25-58
• 3.1 路面基層穩(wěn)定類混合料的分類25-26
• 3.2 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機阻力分析26-38
• 3.2.1 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機阻力分析26-28
• 3.2.2 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機工作阻力分析28-38
• 3.3 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機總的工作阻力計算38-47
• 3.3.1 攤鋪石灰土總的阻力計算39-41
• 3.3.2 攤鋪石灰砂礫土總的阻力計算41-44
• 3.3.3 攤鋪石灰碎石土總的阻力計算44-47
• 3.4 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機牽引力平衡分析47
• 3.5 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析47-57
• 3.5.1 穩(wěn)定土攤鋪機整機結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析47-50
• 3.5.2 穩(wěn)定土攤鋪機桁架結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析50-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機桁架結(jié)構(gòu)有限元分析58-72
• 4.1 有限元法理論分析58
• 4.2 穩(wěn)定土攤鋪機桁架機身有限元分析58-62
• 4.2.1 桁架機身模型建立59-60
• 4.2.2 桁架機身仿真結(jié)果分析60-62
• 4.3 穩(wěn)定土攤鋪機牽引桁架結(jié)構(gòu)有限元分析62-67
• 4.3.1 直線行駛牽引桁架結(jié)構(gòu)有限元分析62-65
• 4.3.2 轉(zhuǎn)向行駛牽引桁架結(jié)構(gòu)有限元分析65-67
• 4.4 穩(wěn)定土攤鋪機攤鋪裝置有限元分析67-69
• 4.5 桁架機身模態(tài)分析69-70
• 4.5.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)69
• 4.5.2 模態(tài)分析結(jié)果69-70
• 4.6 本章小結(jié)70-72
• 第五章 大寬度大厚度穩(wěn)定土攤鋪機桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及改進(jìn)72-81
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計理論72-73
• 5.1.1 ANSYS優(yōu)化設(shè)計概念72
• 5.1.2 優(yōu)化設(shè)計方法和步驟72-73
• 5.2 桁架機身優(yōu)化73-77
• 5.2.1 桁架機身優(yōu)化問題闡述73-74
• 5.2.2 桁架機身ANSYS優(yōu)化74-77
• 5.3 優(yōu)化結(jié)果分析77
• 5.4 牽引架結(jié)構(gòu)改進(jìn)77-79
• 5.4.1 牽引架結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案77-78
• 5.4.2 改進(jìn)后的牽引架結(jié)構(gòu)受力分析78-79
• 5.4.3 改進(jìn)后的牽引架結(jié)構(gòu)有限元分析79
• 5.5 優(yōu)化后模態(tài)分析79-80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論與展望81-83
• 結(jié)論81-82
• 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-87
• 致謝87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：538267