本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)銷軸與拉板連接的非線性力學(xué)行為研究

  更多相關(guān)文章： 起重機(jī) 銷軸連接 孔板受力 余弦載荷分布規(guī)律 接觸法

【摘要】：銷軸連接作為起重機(jī)的傳力結(jié)構(gòu)件，其安全性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)器的使用壽命和人身安全，重要性不言而喻。銷軸與拉板接觸過(guò)程中的相互作用是復(fù)雜的力學(xué)現(xiàn)象，同時(shí)也是它們損傷甚至失效和破壞的重要原因，對(duì)拉板而言，到目前為止國(guó)內(nèi)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和強(qiáng)度校核準(zhǔn)則，仍有許多關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題需要解決，如銷軸拉板之間的壓力分布規(guī)律等。本文通過(guò)數(shù)值分析方法對(duì)銷軸連接尤其是拉板的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析研究。 利用接觸法對(duì)銷軸和拉板之間建立接觸單元進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算，通過(guò)接觸界面的定解條件和校核條件，建立接觸點(diǎn)增量形式的相容方程；同時(shí)探討許多在進(jìn)行接觸分析時(shí)需要處理的技術(shù)，如網(wǎng)格的劃分，初始條件下接觸對(duì)的建立等問(wèn)題，并重點(diǎn)考慮了接觸剛度因子等參數(shù)設(shè)置問(wèn)題對(duì)銷軸連接應(yīng)力結(jié)果的影響，認(rèn)為選擇合適的參數(shù)有助于接觸問(wèn)題的求解收斂性和精確性，為本文進(jìn)行接觸分析提供了必要的基礎(chǔ)。 建立平面模型，分析了基于余弦載荷分布規(guī)律的彈性曲梁公式與同種加載情況下ANSYS計(jì)算結(jié)果的差異，質(zhì)疑了該規(guī)律的正確性或適用范圍，認(rèn)為其不能完全反映銷軸與拉板接觸面上的壓力分布情況；探討了結(jié)構(gòu)形式和摩擦系數(shù)對(duì)壓力分布的影響，并歸納分析不同尺寸圓形頭拉板下的銷軸連接的壓力分布形式，得到新的接觸壓力分布方程以及隨銷徑和拉板外徑比值變化下的載荷分布范圍變化曲線，對(duì)余弦規(guī)律進(jìn)行了修正；假設(shè)新的分析模型，計(jì)及水平截面剪力和載荷分布范圍的影響，利用力法基本方程推導(dǎo)截面應(yīng)力分布。 以Liebherr公司LR1750履帶起重機(jī)超起拉板為原型，通過(guò)ANSYS建立銷軸連接完整結(jié)構(gòu)的有限元模型，模擬真實(shí)幾何形狀和邊界條件，研究了拉板的應(yīng)力狀態(tài)，繼而通過(guò)計(jì)算分析獲得了其隨銷軸半徑變化而變化的規(guī)律，從力學(xué)角度對(duì)數(shù)值分析結(jié)果展開(kāi)分析，，認(rèn)為其最大設(shè)計(jì)受力值偏大；并將ANSYS軟件分析獲得的數(shù)值解與目前最先進(jìn)的歐洲規(guī)范關(guān)于拉板校核公式進(jìn)行對(duì)比分析論證，對(duì)規(guī)范的使用提供一定的工程參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī) 銷軸連接 孔板受力 余弦載荷分布規(guī)律 接觸法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外該方向的研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 接觸問(wèn)題的研究發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 銷軸連接問(wèn)題的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 銷軸連接有限元分析理論基礎(chǔ)及參數(shù)研究18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 彈性接觸問(wèn)題的理論基礎(chǔ)18-22
• 2.2.1 接觸界面的定解條件和校核條件18-19
• 2.2.2 彈性接觸問(wèn)題基本方程19-22
• 2.3 銷軸連接模型接觸非線性分析22-26
• 2.3.1 模型表面處理的三種方式22-23
• 2.3.2 接觸非線性分析基本參數(shù)設(shè)置23-26
• 2.4 有限元模型參數(shù)設(shè)定的驗(yàn)證26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 起重機(jī)銷板接觸面壓力分布與拉板應(yīng)力研究30-50
• 3.1 引言30
• 3.2 平面模型不同曲率下截面應(yīng)力分布30-35
• 3.3 銷軸連接接觸壓力分布驗(yàn)證與影響因素35-41
• 3.3.1 余弦分布規(guī)律的驗(yàn)證35-37
• 3.3.2 不同參數(shù)對(duì)接觸壓力分布的影響37-40
• 3.3.3 接觸壓力分布規(guī)律方程40-41
• 3.4 銷軸連接拉板應(yīng)力分析41-49
• 3.4.1 載荷強(qiáng)度最大值42
• 3.4.2 計(jì)算模型假設(shè)與內(nèi)力計(jì)算42-47
• 3.4.3 拉板危險(xiǎn)截面應(yīng)力計(jì)算47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 起重機(jī)銷軸連接三維實(shí)體接觸有限元分析50-61
• 4.1 引言50
• 4.2 平面與三維實(shí)體建模接觸分析結(jié)果對(duì)比50-54
• 4.3 實(shí)體單元建模應(yīng)力分析54-57
• 4.4 銷軸連接設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)度校核57-60
• 4.4.1 國(guó)內(nèi)銷軸連接設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)度校核57-58
• 4.4.2 實(shí)體建模計(jì)算結(jié)果與歐洲規(guī)范的比較58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67

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3 通訊員 王R

本文編號(hào)：713229