本文關(guān)鍵詞：大型龍門剪打包系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：廢金屬回收對資源的綜合利用有著重要作用。龍門剪切機、打包機是廢鋼回收的重要裝備之一，被廣泛應(yīng)用在回收行業(yè)中。由于國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)能力有限，各種廢鋼回收裝備在設(shè)計階段普遍采用仿制、類比、經(jīng)驗等方式進行設(shè)計，缺乏對裝備結(jié)構(gòu)合理性的完整研究與優(yōu)化。產(chǎn)品普遍存在結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、原材料消耗大等問題。為了解決以上問題，本文通過對某大型廢金屬回收裝備企業(yè)的Q91Y-1250大型龍門剪切機打包系統(tǒng)進行研究。在對原打包系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，研究其結(jié)構(gòu)的合理布置規(guī)律。利用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，在保證打包系統(tǒng)具有足夠強度和剛度前提下，獲得材料的合理分布和構(gòu)件的合理尺寸。從而在不降低產(chǎn)品性能的前提下減輕重量，達到節(jié)材的效果。 本文在對大型龍門剪打包系統(tǒng)的研究過程中充分體現(xiàn)了虛擬樣機技術(shù)、有限元法和優(yōu)化設(shè)計等現(xiàn)代化設(shè)計方法及方法應(yīng)用。在充分了解大型龍門剪打包系統(tǒng)的工作過程及結(jié)構(gòu)設(shè)計特點的基礎(chǔ)上，首先建立了整個系統(tǒng)的三維數(shù)字化模型。通過虛擬樣機技術(shù)獲得打包系統(tǒng)在工作過程中各工作部件的受載情況。然后根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點從門蓋子系統(tǒng)、側(cè)壓子系統(tǒng)和料箱子系統(tǒng)三部分對打包系統(tǒng)進行分析與優(yōu)化。分別建立有限元分析模型，并綜合考慮子系統(tǒng)的正常工況和偏載工況的受力以進行結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)正常工況下的分析結(jié)果并結(jié)合研究對象的結(jié)構(gòu)特點采用合適的優(yōu)化方法進行優(yōu)化設(shè)計，，最后對其在兩種工況下進行驗證。 具體優(yōu)化工作包括：建立門蓋子系統(tǒng)的分析模型并對其進行正常工況下的結(jié)構(gòu)分析、筋板重置分析、尺寸靈敏度分析和假設(shè)分析，最終得到優(yōu)化結(jié)構(gòu)并對其在正常工況和偏載工況下進行分析驗證。側(cè)壓子系統(tǒng)在正常工況下進行靜力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化，得到優(yōu)化結(jié)構(gòu)并對其進行驗證，在偏載工況中對原結(jié)構(gòu)和優(yōu)化結(jié)構(gòu)分別進行非線性分析，驗證優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性。料箱子系統(tǒng)進行了正常工況下的結(jié)構(gòu)分析并根據(jù)分析結(jié)果對筋板的分布進行優(yōu)化，同時建立參數(shù)化模型分別對基板和其側(cè)面筋板的厚度進行靈敏度分析以得到最優(yōu)尺寸，最后對其在正常工況和偏載工況下進行分析驗證。通過對門蓋、側(cè)壓和料箱三個子部分進行分析，最終得到打包系統(tǒng)完整的優(yōu)化方案。 利用現(xiàn)代化的設(shè)計手段對龍門剪打包系統(tǒng)進行設(shè)計，在保證產(chǎn)品力學(xué)性能的前提下，打包系統(tǒng)共節(jié)約近26噸的鋼材料(約28%的自重)。本文的研究思路與方法對廢鋼回收裝備的改進設(shè)計具有普遍意義，可為同類機械裝備的設(shè)計和生產(chǎn)提供理論依據(jù)和研究方法。
【關(guān)鍵詞】：打包系統(tǒng) 有限元法 結(jié)構(gòu)分析 優(yōu)化 節(jié)材
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH122
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 打包機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 現(xiàn)代設(shè)計方法15-19
• 1.3.1 有限元法的基本思想15
• 1.3.2 有限元的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3.3 有限元技術(shù)的發(fā)展趨勢17
• 1.3.4 優(yōu)化設(shè)計的基本思想17-18
• 1.3.5 優(yōu)化設(shè)計方法18-19
• 1.3.6 優(yōu)化設(shè)計的發(fā)展前景19
• 1.4 課題的意義及來源19-20
• 1.5 研究特點和工況分析20-21
• 1.5.1 研究特點20-21
• 1.5.2 工況分析21
• 1.6 研究內(nèi)容和創(chuàng)新點21-22
• 1.7 本章小結(jié)22-23
• 第二章 虛擬樣機的建立與分析23-28
• 2.1 打包系統(tǒng)簡介23-24
• 2.2 虛擬樣機的建立24-25
• 2.3 運動仿真分析25-27
• 2.3.1 分析流程25
• 2.3.2 結(jié)果分析25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 門蓋子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化28-47
• 3.1 分析理論和流程28-32
• 3.1.1 基本理論28-30
• 3.1.2 程序求解步驟30
• 3.1.3 分析流程30-32
• 3.2 分析環(huán)境32-33
• 3.3 門蓋的結(jié)構(gòu)分析33-37
• 3.3.1 力學(xué)模型的建立33-34
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分與定義材料34-35
• 3.3.3 邊界條件35
• 3.3.4 結(jié)果分析35-37
• 3.4 門蓋筋板的分布優(yōu)化與驗證37-39
• 3.5 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型39
• 3.6 門蓋的優(yōu)化設(shè)計39-43
• 3.6.1 尺寸優(yōu)化流程39-40
• 3.6.2 優(yōu)化模型的建立40-41
• 3.6.3 靈敏度分析41-42
• 3.6.4 假設(shè)分析42-43
• 3.7 正常工況下的優(yōu)化驗證43-44
• 3.8 偏載工況下的優(yōu)化驗證44-46
• 3.9 本章小結(jié)46-47
• 第四章 側(cè)壓子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化47-58
• 4.1 側(cè)壓系統(tǒng)分析特點47
• 4.2 正常工況下結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化驗證47-51
• 4.2.1 結(jié)構(gòu)分析47-49
• 4.2.2 側(cè)壓頭的拓?fù)鋬?yōu)化49-50
• 4.2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與驗證50-51
• 4.3 偏載工況下的結(jié)構(gòu)分析51-54
• 4.3.1 側(cè)壓系統(tǒng)力學(xué)模型的建立與網(wǎng)格劃分51-52
• 4.3.2 接觸設(shè)置52-53
• 4.3.3 邊界條件與結(jié)果分析53-54
• 4.4 側(cè)壓系統(tǒng)的非線性分析與驗證54-57
• 4.4.1 非線性的基本理論54-55
• 4.4.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)驗證55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 料箱子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化58-71
• 5.1 料箱的結(jié)構(gòu)分析58-61
• 5.2 料箱筋板分布優(yōu)化與驗證61-62
• 5.3 料箱優(yōu)化設(shè)計62-67
• 5.3.1 料箱的優(yōu)化分析特點62
• 5.3.2 側(cè)面加強筋厚度的優(yōu)化62-64
• 5.3.3 基板厚度的優(yōu)化64-67
• 5.4 正常工況下優(yōu)化驗證67-68
• 5.5 偏載工況下優(yōu)化驗證68-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表論著、論文77-78
• 致謝78-79

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：大型龍門剪打包系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：480901