本文關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)工作裝置的有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文首先對(duì)挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行簡(jiǎn)化受力分析,提出斗桿存在的兩種斷裂方式—疲勞斷裂和脆性斷裂,并分析了導(dǎo)致兩種斷裂的因素,如材料脆性、缺陷、潛裂紋以及應(yīng)力集中對(duì)脆斷的影響,接頭形式、應(yīng)力狀況、焊接缺陷對(duì)疲勞斷裂的影響。 其次,應(yīng)用ANSYS軟件建立了挖掘機(jī)在挖掘力最大處工作裝置的三維有限元模型,應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)工作裝置進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析、模態(tài)分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。 最后,在上述狀態(tài)下得出了加筋板與不加筋板時(shí)工作裝置的模態(tài)參數(shù),并討論了兩種情況對(duì)工作裝置振型與頻率的影響,提高了工作裝置的剛度,得出了在加筋板之后工作裝置的靜載荷明顯降低,大大改善了工作裝置的受力情況。
【關(guān)鍵詞】：ANSYS 工作裝置 靜強(qiáng)度分析 有限元模態(tài)分析 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TD422.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 大型礦用挖掘機(jī)發(fā)展概況9-10
• 1.1.1 國(guó)外大型挖掘機(jī)的發(fā)展概況9
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)大型挖掘機(jī)的發(fā)展概況9-10
• 1.2 對(duì)挖掘機(jī)斗桿進(jìn)行研究的必要性和意義10
• 1.3 研究斗桿斷裂的方法及主要步驟10-12
• 2 WK-108 挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介及其工作原理12-18
• 2.1 WK-108 挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介12-14
• 2.1.1 工作裝置13-14
• 2.1.2 回轉(zhuǎn)裝置14
• 2.1.3 履帶行走裝置14
• 2.2 WK-108 挖掘機(jī)的工作原理14-18
• 3 挖掘機(jī)斗桿裂紋各發(fā)展階段分析18-33
• 3.1 斗桿斷口特征分析19-20
• 3.2 疲勞裂紋萌生機(jī)理20-23
• 3.3 疲勞裂紋的擴(kuò)展規(guī)律23-31
• 3.3.1 裂紋尖端的小范圍屈服24-27
• 3.3.2 裂紋尖端張開(kāi)位移27-28
• 3.3.3 疲勞裂紋擴(kuò)展28-31
• 3.3.3.1 d_a/d_N-ΔK 曲線29
• 3.3.3.2 裂紋擴(kuò)展速率公式29-30
• 3.3.3.3 疲勞裂紋擴(kuò)展速率參數(shù)（C,m）的確定30
• 3.3.3.4 控制裂紋擴(kuò)展的三個(gè)基本要素30-31
• 3.4 疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)31-33
• 4 斗桿疲勞壽命估算33-42
• 4.1 焊接接頭的循環(huán)應(yīng)力—應(yīng)變曲線33-34
• 4.2 焊接接頭應(yīng)變—壽命曲線34
• 4.3 勞裂紋形成壽命估算34-37
• 4.4 斗桿危險(xiǎn)截面應(yīng)力譜37-40
• 4.5 斗桿疲勞壽命估算40-42
• 5 WK-10B 挖掘機(jī)斗桿的有限元分析42-78
• 5.1 有限元法的原理及其程序介紹42
• 5.2 板殼問(wèn)題的有限單元42-48
• 5.2.1 薄板彎曲問(wèn)題42-44
• 5.2.2 四邊形薄板單元44-48
• 5.2.2.1 四邊形單元的廣義力和廣義位移分量44-45
• 5.2.2.2 單元應(yīng)變與單元結(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系45-46
• 5.2.2.3 單元應(yīng)力與單元結(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系46
• 5.2.2.4 單元?jiǎng)偠染仃?/span>46-47
• 5.2.2.5 載荷向結(jié)點(diǎn)的位置47
• 5.2.2.6 整體剛度矩陣47
• 5.2.2.7 薄板結(jié)構(gòu)的位移約束條件47-48
• 5.2.2.8 求解未知結(jié)點(diǎn)位移和計(jì)算單元應(yīng)力48
• 5.3 斗桿的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介48-50
• 5.4 斗桿的結(jié)構(gòu)模型和有限元模型的建立50-52
• 5.4.1 建模時(shí)對(duì)斗桿的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化50-51
• 5.4.2 單元選取51
• 5.4.3 邊界條件處理51
• 5.4.4 載荷的施加方式51
• 5.4.5 單元的選取51-52
• 5.5 斗桿的力學(xué)模型52-55
• 5.5.1 選擇工況53-54
• 5.5.2 作用力分析54
• 5.5.3 各力值的決定54-55
• 5.6 斗桿的靜強(qiáng)度分析55-59
• 5.6.1 最大受力狀態(tài)分析55
• 5.6.2 受力分布55-56
• 5.6.3 邊界條件56
• 5.6.4 計(jì)算結(jié)果與分析56-59
• 5.7 典型工況時(shí)斗桿的模態(tài)分析59-67
• 5.7.1 ANSYS 模態(tài)分析的有關(guān)原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程59
• 5.7.2 模態(tài)分析的兩種方法59-61
• 5.7.3 有限元中模態(tài)分析的有關(guān)理論61-62
• 5.7.4 斗桿的模態(tài)分析62-63
• 5.7.5 工作裝置有限元建模63
• 5.7.6 工作裝置系統(tǒng)的模態(tài)分析63-67
• 5.8 工作裝置的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析67-72
• 5.9 工作裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案72-78
• 5.9.1 加筋板后斗桿的模態(tài)分析72-74
• 5.9.2 加筋板后斗桿的靜強(qiáng)度分析74-78
• 6 結(jié)論與建議78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 建議79-80
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表論文80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-83

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