本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS Workbench多瓣抓斗顎板的有限元分析

  更多相關(guān)文章： 抓斗 顎板 力學(xué)分析 優(yōu)化分析

【摘要】：抓斗是一種廣泛應(yīng)用于裝卸散貨的抓取裝置,憑借其結(jié)構(gòu)獨特的靈巧性、可靠性以及穩(wěn)定的工作方式,與其它取物裝置相比具有明顯的優(yōu)點。隨著抓斗的快速發(fā)展,它的種類也變得越來越多。抓斗主要廣泛應(yīng)用于港口、礦山和廢料廠等。抓斗按其形狀分為雙瓣抓斗和多瓣抓斗。在工程作業(yè)中,多瓣抓斗因其顎板結(jié)構(gòu)的特殊性,它的用途往往要大于雙瓣抓斗。目前,國內(nèi)的學(xué)者和專家對雙瓣抓斗的研究較多,通過對國內(nèi)外抓斗分析的資料和文獻(xiàn)的閱讀可知,過去的研究往往是對挖泥船抓斗、耙剪式抓斗、疏浚抓斗和籽棉抓斗等這類雙顎板抓斗的研究較多,而對多瓣抓斗的分析是少之又少。 多瓣抓斗是抓斗中比較特殊的裝置,顎板因其吃料較深,可抓取顆粒較大的散貨,通常為廢鋼、煤炭、礦石等。由于顎板結(jié)構(gòu)的特殊性,可以在比較惡劣的工作條件下進(jìn)行作業(yè)。因此顎板結(jié)構(gòu)特性的好壞直接關(guān)系到整個抓斗工作裝置中的抓取效果。 本文以三維設(shè)計軟件SolidWorks和有限元分析軟件ANSYS Workbench為設(shè)計平臺,以斗容0.7m3的多瓣抓斗為設(shè)計原型,結(jié)合抓斗在實際工況中的作業(yè),對抓斗的一個顎板進(jìn)行有限元分析,最終實現(xiàn)抓斗顎板在ANSYS Workbench的優(yōu)化設(shè)計。本文的主要研究有以下幾個方面： 1、從理論方面對抓斗的工作原理進(jìn)行分析,并選取需要的物料及電機。通過對抓斗顎板的力學(xué)分析,選取偏載和滿載兩種工況,并對其進(jìn)行載荷的相關(guān)計算。為下一步對抓斗顎板的有限元分析奠定了理論基礎(chǔ)。 2、應(yīng)用SolidWorks軟件建立了多瓣抓斗的三維模型,對抓斗顎板在偏載和滿載兩種工況的條件下進(jìn)行強度校核,為抓斗優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行鋪墊。 3、研究顎板的動態(tài)特性和薄弱環(huán)節(jié)對其進(jìn)行約束模態(tài)的分析,得到相應(yīng)的頻率和振型,確定容易發(fā)生斷裂的位置。通過顎板在滿載的工況下對其穩(wěn)定性進(jìn)行研究,并改進(jìn)顎板的結(jié)構(gòu),從而提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 4、為了提高抓斗顎板的結(jié)構(gòu)和工作特性,應(yīng)用ANSYS Workbench本身自帶的優(yōu)化設(shè)計模塊對抓斗顎板進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計和尺寸優(yōu)化設(shè)計,根據(jù)相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果來確定改進(jìn)方案,使抓斗的結(jié)構(gòu)和工作特性得到提高。
【關(guān)鍵詞】：抓斗 顎板 力學(xué)分析 優(yōu)化分析
【學(xué)位授予單位】：延邊大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH248
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 多瓣抓斗的常規(guī)設(shè)計18-24
• 2.1 抓斗的力學(xué)分析18-20
• 2.1.1 抓斗的抓取阻力20
• 2.1.2 刃口的切入阻力20
• 2.1.3 摩擦阻力的和推壓阻力20
• 2.2 抓斗的阻力計算20-22
• 2.3 物料的選取和工況的選擇22-23
• 2.3.1 物料的選取及參數(shù)22-23
• 2.3.2 工況的選取23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 抓斗顎板的靜力學(xué)分析24-34
• 3.1 三維建模軟件SolidWorks的簡介24
• 3.2 多瓣抓斗的三維建模和裝配24-25
• 3.3 有限元理論25-26
• 3.3.1 有限元法的簡介25
• 3.3.2 有限元法的工程應(yīng)用25-26
• 3.4 ANSYS Workbench軟件簡介26-27
• 3.4.1 ANSYS Workbench軟件介紹26
• 3.4.2 ANSYS Workbench數(shù)值模擬分析的一般過程26-27
• 3.5 抓斗顎板的靜強度分析27-33
• 3.5.1 強度理論分析27
• 3.5.2 材料屬性的定義27-28
• 3.5.3 網(wǎng)格的劃分28
• 3.5.4 邊界條件28
• 3.5.5 載荷的分析與施加28-30
• 3.5.6 靜力學(xué)分析30-33
• 3.6 分析結(jié)果33
• 3.7 本章小節(jié)33-34
• 第四章 多瓣抓斗顎板的模態(tài)分析34-40
• 4.1 模態(tài)分析的概述34
• 4.2 模態(tài)分析的原理34-35
• 4.3 模態(tài)的分析步驟35
• 4.4 模態(tài)的固有頻率和振型分析35-39
• 4.5 分析結(jié)果39
• 4.6 本章小節(jié)39-40
• 第五章 多瓣抓斗顎板的屈曲分析40-48
• 5.1 屈曲分析的基本概念40
• 5.2 特征值(線性)屈曲分析的過程40-41
• 5.3 屈曲分析在抓斗設(shè)計中的應(yīng)用41
• 5.4 抓斗顎板滿載工況下的屈曲分析41-47
• 5.4.1 顎板初始情況下的屈曲分析42-44
• 5.4.2 顎板改進(jìn)后的屈曲分析44-47
• 5.5 分析結(jié)果47
• 5.6 結(jié)論47-48
• 第六章 多瓣抓斗顎板的優(yōu)化設(shè)計48-66
• 6.1 抓斗顎板的拓?fù)鋬?yōu)化48-53
• 6.1.1 拓?fù)鋬?yōu)化的簡介48
• 6.1.2 拓?fù)鋬?yōu)化的方法和步驟48-49
• 6.1.3 抓斗顎板的參數(shù)化建模49-50
• 6.1.4 顎板的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計50-53
• 6.1.5 結(jié)果分析53
• 6.1.6 結(jié)論53
• 6.2 抓斗顎板的多目標(biāo)尺寸優(yōu)化53-65
• 6.2.1 尺寸優(yōu)化設(shè)計簡介53-54
• 6.2.2 尺寸優(yōu)化的方法54
• 6.2.3 優(yōu)化前處理54-62
• 6.2.4 目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化62-65
• 6.2.5 分析結(jié)果65
• 6.2.6 結(jié)論65
• 6.3 本章小節(jié)65-66
• 第七章 結(jié)論及展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 高英杰;張永壘;李東海;;工程多瓣液壓抓斗的設(shè)計與研究[J];機床與液壓;2006年08期

2 肖漢斌;張永濤;路世青;熊巧;楊萬利;;疏浚抓斗平挖運動研究與仿真[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2013年03期

3 高如桐;介紹幾種新結(jié)構(gòu)抓斗[J];物流技術(shù);2002年06期

4 劉俊梅;于曉龍;;大型抓斗式挖泥船有限元法結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];中國水運(下半月);2013年01期

，

本文編號：888976