本文關鍵詞：圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)力學性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：圓管帶式輸送機作為一種環(huán)保型的連續(xù)輸送設備，逐步引起國民經(jīng)濟各行各業(yè)的重視，越來越廣泛的應用于港口、冶金、電力及石油化工等行業(yè)，用來輸送煤、礦粉、硫鐵礦渣等散體物料。機架作為圓管帶式輸送機中輸送物料的主要支撐結(jié)構(gòu)，其重量大約為整個系統(tǒng)重量的1/3~1/2，制造成本大約占整個系統(tǒng)的一半左右，圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)作為機架的主要組成部分，其制設計制造及性能將直接影響到圓管帶式輸送機的整機性能及制造成本。 本文針對圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)的特殊性，結(jié)合普通桁架結(jié)構(gòu)的分析計算方法，通過有限元分析軟件ANSYS對其結(jié)構(gòu)進行分析。本文分析了圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)的載荷組合形式，并對其載荷進行理論計算，總結(jié)出桁架梁結(jié)構(gòu)中各桿件的內(nèi)力計算公式。本文對水平彎曲段桁架梁結(jié)構(gòu)由于輸送帶張力而引起的橫向力進行分析，得出橫向力大小以及其對桁架梁結(jié)構(gòu)的作用方式。 針對某項目中圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)中的典型的直線段和水平彎曲段進行有限元分析。利用APDL語言建立其有限元參數(shù)化模型，結(jié)合實際工況，對其進行靜力學分析，校核該桁架梁結(jié)構(gòu)的強度及剛度。 本文利用ANSYS軟件對桁架梁結(jié)構(gòu)進行動力學模態(tài)分析，獲得其前六階固有頻率及振型。通過靜力學分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)桁架梁結(jié)構(gòu)的剛度、強度有一定富余，有較大的優(yōu)化空間，借助ANSYS軟件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計模塊對組成桁架梁結(jié)構(gòu)的等邊角鋼截面尺寸進行優(yōu)化，使整個桁架梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有一定下降，，在滿足使用要求的前提下減輕了質(zhì)量降低了成本。 本文的研究對于工程實際有一定的指導意義。
【關鍵詞】：圓管帶式輸送機桁架梁 ANSYS 參數(shù)化 模態(tài)分析 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH222
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 圓管帶式輸送機簡介12-14
• 1.2.1 圓管帶式輸送機工作原理12
• 1.2.2 圓管帶式輸送機組成部分12-13
• 1.2.3 圓管帶式輸送機的特點13-14
• 1.3 機械裝備金屬結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.1 機械裝備金屬結(jié)構(gòu)概述14
• 1.3.2 機械裝備金屬結(jié)構(gòu)的應用14-15
• 1.4 課題研究的意義及主要內(nèi)容15-16
• 1.4.1 課題研究的意義15
• 1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第二章 桁架梁結(jié)構(gòu)設計及載荷分析與計算16-36
• 2.1 普通桁架的結(jié)構(gòu)形式及設計方法16-19
• 2.1.1 桁架的特點及分類16-17
• 2.1.2 桁架的外形17
• 2.1.3 桁架中桿件的截面形式17-18
• 2.1.4 節(jié)點構(gòu)造及設計要求18-19
• 2.1.5 弦桿的拼接19
• 2.2 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)特點19-21
• 2.3 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)載荷分析與計算21-26
• 2.3.1 桁架梁結(jié)構(gòu)所受載荷類型分析21
• 2.3.2 常規(guī)載荷分析21-23
• 2.3.3 偶然載荷分析23-26
• 2.3.4 特殊載荷26
• 2.3.5 載荷組合26
• 2.4 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算26-29
• 2.4.1 概述26-27
• 2.4.2 計算假設27
• 2.4.3 普通桁架梁結(jié)構(gòu)實例分析27-29
• 2.5 圓管帶式輸送機桁架梁特殊性分析及校核計算29-33
• 2.5.1 水平布置無彎弧段29-30
• 2.5.2 水平布置有水平彎弧段30
• 2.5.3 水平布置有垂直彎弧段30-31
• 2.5.4 空間彎弧段31
• 2.5.5 傾斜段31
• 2.5.6 彎曲段桁架梁結(jié)構(gòu)所受橫向力載荷分析31-33
• 2.6 工程算例分析33-34
• 本章小結(jié)34-36
• 第三章 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)有限元分析36-50
• 3.1 有限單元法及 ANSYS 軟件簡介36-44
• 3.1.1 彈性力學基礎理論36-40
• 3.1.2 有限單元法簡介40-43
• 3.1.3 ANSYS 軟件介紹43-44
• 3.2 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)有限元分析44-48
• 3.2.1 桁架梁結(jié)構(gòu)性能參數(shù)44-45
• 3.2.2 桁架梁結(jié)構(gòu)有限元模型的單元選擇及網(wǎng)格劃分45
• 3.2.3 邊界條件及載荷處理45-46
• 3.2.4 桁架梁結(jié)構(gòu)靜力學分析46-48
• 本章小結(jié)48-50
• 第四章 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)模態(tài)分析50-60
• 4.1 機械結(jié)構(gòu)動態(tài)響應分析基本方法50-52
• 4.1.1 機械結(jié)構(gòu)動力學模型分類50-51
• 4.1.2 機械結(jié)構(gòu)動力學模型的建立方法51-52
• 4.2 振動模態(tài)分析的基本理論52-55
• 4.2.1 模態(tài)分析概論52
• 4.2.2 無阻尼系統(tǒng)時模態(tài)分析法52-55
• 4.3 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)有限元模態(tài)分析55-59
• 本章小結(jié)59-60
• 第五章 圓管帶式輸送機桁架梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計60-70
• 5.1 ANSYS 優(yōu)化設計簡介60-64
• 5.1.1 面向?qū)ο蠓ɑ舅悸?/span>60-61
• 5.1.2 ANSYS 優(yōu)化程序的應用61-64
• 5.2 ANSYS 桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化64-69
• 5.2.1 直線段桁架梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析64-67
• 5.2.2 水平彎曲段桁架梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析67-69
• 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文76-77

【參考文獻】

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本文編號：431167