本文關(guān)鍵詞：有限元分析在工程機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

[碩士學(xué)位論文]有限元分析在工程機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用

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內(nèi)容提示：本文詳細(xì)闡述了有限單元法的基本思想、力學(xué)基礎(chǔ)以及有限元分析等基本理論，具體說明了有限元分析軟件MSC/NASTRAN的功能和它的開放式結(jié)構(gòu)以及MSC/PATRAN的主要特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合與導(dǎo)師共同完成的實(shí)際工程項(xiàng)目，重點(diǎn)研究了幾種工程機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。 首先以某公路拼裝式架橋機(jī)為研究對象，通過理論計(jì)算及綜合分析確定出拼裝式架橋機(jī)的三種危險(xiǎn)工作工況。利用MSC/PATRAN軟件建立拼裝式架橋機(jī)主梁鋼結(jié)構(gòu)的仿真模型，進(jìn)而在MSC/NASTRAN中完成其主梁鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度分析，得出該拼裝式架橋機(jī)在各工況下的最大應(yīng)力、應(yīng)變值及分布云圖。同時(shí)，在導(dǎo)師的精心指導(dǎo)與安排下對其實(shí)體拼裝式架橋機(jī)主梁鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)際檢測，完成了有限元計(jì)算方法與實(shí)際測試的對比。 其次以QT263塔機(jī)超長附墻桿的設(shè)計(jì)為研究對象，結(jié)合QT263塔機(jī)實(shí)際施工中的特殊情況，由于塔機(jī)與墻體之間的距離較大，需要設(shè)計(jì)超長附墻桿來連接塔機(jī)與墻體。利用MSC/PATRAN軟件建立設(shè)計(jì)超長附墻桿鋼結(jié)構(gòu)仿真模型，進(jìn)而在MSC/NASTRAN中完成其超長附墻桿鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度分析，得到各設(shè)計(jì)方案下超長附墻桿的最大應(yīng)力、應(yīng)變值及分布云圖，最終確定出滿足要求的塔機(jī)超長附墻桿鋼結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)方案。 最后以某公司生產(chǎn)的隧道襯砌臺(tái)車為研究對象，根據(jù)某公司的要求完成隧道襯砌臺(tái)車鋼結(jié)構(gòu)在MSC/PATRAN軟件下的仿真，綜合分析后，進(jìn)而在MSC/NASTRAN中完成其隧道襯砌臺(tái)車鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度分析，得到隧道襯砌臺(tái)車的最大應(yīng)力、應(yīng)變值及分布云圖。通過分析，該隧道襯砌臺(tái)車有進(jìn)一步優(yōu)化的空間，接著在MSC/NASTRAN中定義設(shè)計(jì)變量，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明：最大應(yīng)力值增大，充分利用了材料，，有效的減輕了重量，應(yīng)力分布也更加合理。 本論文研究結(jié)果表明用MSC/NASTRAN建模分析可以大大節(jié)省人力物力，又有比較高的模擬精度，對于工程實(shí)際是相當(dāng)有幫助的，可以提高工程機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化水平，使得工程機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)更趨合理，滿足當(dāng)今工程機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的需求，同時(shí)也顯示了MSC/NASTRAN在強(qiáng)度、剛度分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重要作用和意義，本論文的研究方法適用于指導(dǎo)任何其他類型機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)的分析。

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