本文關(guān)鍵詞：基于APDL的堆取料機主要構(gòu)件的參數(shù)化設(shè)計與分析

  更多相關(guān)文章： 取料機主梁 參數(shù)化技術(shù) APDL 有限元分析與優(yōu)化

【摘要】：堆取料機是現(xiàn)代化工業(yè)大宗散狀物料連續(xù)裝卸的高效工藝設(shè)備，廣泛應(yīng)用于大型散貨港口、大型水泥廠、輕工化工等堆存料場，可完成產(chǎn)品的堆、取和均質(zhì)化工作，，并實現(xiàn)堆、取料同步進行。對于堆取料機這類大型裝卸機械設(shè)備，其金屬結(jié)構(gòu)通常占整機的80%～90%的比重，所以堆取料機主要構(gòu)件的力學性能是否符合安全生產(chǎn)要求，其成本付出是否符合經(jīng)濟性要求，對于企業(yè)來說至關(guān)重要。目前，對于堆取料機各個鋼結(jié)構(gòu)部件設(shè)計還停留在由設(shè)計人員重復(fù)進行結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計演化及構(gòu)件尺寸重調(diào)整階段，所以存在設(shè)計效率低，結(jié)構(gòu)性能“富余”等問題。將參數(shù)化技術(shù)與有限元分析優(yōu)化方法應(yīng)用到堆取料機的設(shè)計中，可以有效的提高設(shè)計效率，降低生產(chǎn)成本，并且能夠?qū)κ袌龅亩嘣枨笞鞒隹焖夙憫?yīng)。 取料機主梁是取料機的重要鋼結(jié)構(gòu)，是用來支撐取料機料耙系統(tǒng)和刮板系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)強度和剛性決定著堆取料機工作可靠性和安全性。本文主要以橋式刮板取料機的主要構(gòu)件取料梁為研究對象，在充分了解其幾何結(jié)構(gòu)特征及其工作原理的基礎(chǔ)上，抽象出模型的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用ANSYS的二次開發(fā)工具APDL建立取料梁參數(shù)化模型，設(shè)計者只需根據(jù)堆場規(guī)格輸入取料梁的主要尺寸，即可得到需要的模型。在此基礎(chǔ)上對此模型進行參數(shù)化加載分析，得出其結(jié)構(gòu)靜力學特性和動力學特性，最后根據(jù)分析結(jié)果采用尺寸結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法對取料梁進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并對優(yōu)化后的結(jié)果進行驗證，達到了輕量化的目的，實現(xiàn)了取料梁參數(shù)化建模、加載、求解以及優(yōu)化的全過程，對減少設(shè)計人員重復(fù)工作，提高工作效率，滿足不同的生產(chǎn)能力和客戶需求，增大產(chǎn)品的柔性化具有非常重要的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】：取料機主梁 參數(shù)化技術(shù) APDL 有限元分析與優(yōu)化
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH24
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 堆取料機概況8-10
• 1.1.1 堆取料機的發(fā)展概況8-9
• 1.1.2 堆取料機的發(fā)展趨勢9-10
• 1.2 課題研究的目的與意義10-11
• 1.3 本文所做的工作11-12
• 第2章 參數(shù)化設(shè)計與有限元基本理論12-18
• 2.1 參數(shù)化設(shè)計12-14
• 2.1.1 參數(shù)化設(shè)計方法發(fā)展概況12-13
• 2.1.2 參數(shù)化方法分類13-14
• 2.2 有限元基本理論14-17
• 2.2.1 有限元理論概述14-16
• 2.2.2 ANSYS 軟件及其二次開發(fā)16-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第3章 基于 APDL 的取料梁參數(shù)化建模18-37
• 3.1 橋式刮板取料機簡介18-20
• 3.1.1 橋式刮板取料機取料方式及工作原理18
• 3.1.2 橋式刮板取料機基本結(jié)構(gòu)18-20
• 3.2 建模前期準備工作20-23
• 3.2.1 模型簡化及建模方案20-21
• 3.2.2 確定取料梁的參數(shù)21-23
• 3.3 建立取料梁參數(shù)化模型23-36
• 3.3.1 單元選取23-25
• 3.3.2 建模及網(wǎng)格劃分25-29
• 3.3.3 建立有限元模型29-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 堆取料機取料梁參數(shù)化結(jié)構(gòu)分析37-55
• 4.1 結(jié)構(gòu)靜力學分析37-47
• 4.1.1 載荷施加37-40
• 4.1.2 強度分析40-44
• 4.1.3 剛度分析44-47
• 4.2 模態(tài)分析47-54
• 4.2.1 模態(tài)分析理論47-49
• 4.2.2 模態(tài)提取方法49
• 4.2.3 取料梁模態(tài)分析結(jié)果及分析49-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第5章 取料梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析55-67
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計概述55-57
• 5.1.1 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學模型55-56
• 5.1.2 優(yōu)化設(shè)計相關(guān)概念56-57
• 5.2 ANSYS 優(yōu)化過程57-58
• 5.2.1 ANSYS 的優(yōu)化方法57
• 5.2.2 APDL 參數(shù)化的優(yōu)化過程57-58
• 5.3 取料梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程58-66
• 5.3.1 取料梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法58-59
• 5.3.2 取料梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程59-61
• 5.3.3 取料梁優(yōu)化結(jié)果及分析61-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 主要工作于結(jié)論67
• 6.2 后期研究展望67-69
• 參考文獻69-72
• 致謝72-73
• 附錄73-82

【參考文獻】

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本文編號：885988