基于CAE的剪切工具跌落仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-03 17:36
電動(dòng)工具是使用電力來(lái)提供輸入力或扭矩的工具,小到小家電的生產(chǎn),大到火箭的制造,都有電動(dòng)工具的身影。其便攜性以及能夠提供的大扭力,使得電動(dòng)工具的需求以及各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用重要性很高。所以家庭和企業(yè)對(duì)電動(dòng)工具的需求也變得越來(lái)越大,人們希望自己的工具的耐用性都能達(dá)到一定的使用要求。相應(yīng)地,對(duì)電動(dòng)工具的質(zhì)量以及可靠性的要求也是越來(lái)越大。而跌落沖擊所引發(fā)的機(jī)構(gòu)毀傷是電動(dòng)工具的主要失效原因之一。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料構(gòu)成多樣的剪切電動(dòng)工具而言,設(shè)計(jì)樣機(jī)-試驗(yàn)與優(yōu)化的傳統(tǒng)方法費(fèi)時(shí)且成本高昂,為滿足高效經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品研發(fā)需要,亟需建立預(yù)測(cè)跌落沖擊響應(yīng)的新方法。本課題以某品牌電動(dòng)剪切工具為研究對(duì)象,基于沖擊理論和有限元理論對(duì)其動(dòng)態(tài)緩沖特性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)運(yùn)用CATIA和Hyperworks進(jìn)行幾何建模與有限元建模,建立某直流電剪刀的跌落模型。對(duì)特定跌落姿態(tài)和高度條件下的跌落過(guò)程進(jìn)行仿真,獲得了關(guān)鍵沖擊應(yīng)力與結(jié)構(gòu)應(yīng)變分布,以及零件在跌落后的結(jié)果預(yù)測(cè);(2)設(shè)計(jì)跌落試驗(yàn),記錄其在實(shí)際跌落過(guò)程中的受力狀態(tài)的變化以及實(shí)際的跌落的結(jié)果來(lái)對(duì)比仿真結(jié)果,驗(yàn)證數(shù)值模型的合理性與適用性;(3)基...
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 跌落沖擊問(wèn)題研究現(xiàn)狀
1.2.1 模態(tài)分析法與樣機(jī)試驗(yàn)
1.2.2 CAE輔助分析
1.3 論文研究?jī)?nèi)容及方法
第二章 跌落理論及分析軟件
2.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)
2.2 有限單元法
2.3 接觸算法
2.4 CATIA軟件介紹
2.5 Hyperworks軟件介紹
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于Hyperworks的沖擊響應(yīng)數(shù)值研究
3.1 幾何結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格處理
3.1.1 模型建立
3.1.2 網(wǎng)格劃分
3.1.3 材料賦值
3.1.4 剛性墻設(shè)置
3.2 跌落參數(shù)設(shè)置
3.2.1 跌落方向設(shè)置
3.2.2 跌落位置設(shè)置
3.3 計(jì)算結(jié)果與討論
3.3.1 角度一跌落的模擬結(jié)果
3.3.2 角度二跌落的模擬結(jié)果
3.3.3 角度三跌落的模擬結(jié)果
3.3.4 角度四跌落的模擬結(jié)果
3.3.5 角度五跌落的模擬結(jié)果
3.3.6 角度六跌落的模擬結(jié)果
3.3.7 計(jì)算結(jié)果討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 跌落實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 產(chǎn)品脆值
4.2 加速度跌落測(cè)試
4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 正式量產(chǎn)后的跌落測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第五章 CAE輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 問(wèn)題根源
5.2 跌落與失效
5.3 跌落參數(shù)設(shè)置
5.4 跌落失效模擬結(jié)果
5.5 解決方案的模擬分析及選擇
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 進(jìn)一步工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于離散元方法的預(yù)制裂紋擴(kuò)展過(guò)程分析[J]. 趙永,楊天鴻,于慶磊,張鵬海. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(07)
[2]脆性多裂紋擴(kuò)展問(wèn)題的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)建模分析[J]. 秦洪遠(yuǎn),劉一鳴,黃丹. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(03)
[3]牛頓迭代法在非線性特征問(wèn)題中的收斂性[J]. 宋耀艷,張成毅,侯甲渤. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于三階和四階龍格庫(kù)塔法的GM(1,1)模型優(yōu)化及應(yīng)用[J]. 沈艷,張麗玲,張琦智,底大鈞. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2016(07)
[5]三次非線性包裝系統(tǒng)跌落沖擊響應(yīng)分析的一種近似方法[J]. 包俊青,周棋彬,周洋,陳安軍. 包裝工程. 2016(01)
[6]可空投系留平臺(tái)空投跌落沖擊響應(yīng)研究[J]. 饒進(jìn)軍,黃錦輝,馮俊興. 包裝工程. 2014(21)
[7]全隱式龍格庫(kù)塔法求解點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)方程[J]. 王偉吉,葉金亮,方成躍. 核科學(xué)與工程. 2014(03)
[8]基于Ansys Workbench的整體包裝件動(dòng)態(tài)緩沖特性仿真分析[J]. 丁玉平,錢怡. 包裝工程. 2014(11)
[9]高速精密數(shù)控車床主軸箱多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 段明德,姬曉曉,胡偉奇,劉康華,張峰濤. 河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]基于Abaqus的手持式電動(dòng)工具跌落仿真[J]. 余芳. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2013(S2)
碩士論文
[1]裂紋演化的廣義粒子動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬[D]. 牛燚煒.重慶大學(xué) 2017
[2]基于CAE與DOE的家用電鉆優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 成晨.蘇州大學(xué) 2016
[3]筆記本電腦的跌落仿真研究[D]. 儲(chǔ)雨奕.東南大學(xué) 2016
[4]筆記本電腦跌落測(cè)試仿真分析與研究[D]. 張彬.蘇州大學(xué) 2014
[5]包裝件跌落模擬計(jì)算與緩沖結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 車憲香.山東大學(xué) 2013
[6]相機(jī)鏡頭跌落沖擊計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究[D]. 韓春曉.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2013
[7]基于Hypermesh的某中型貨車車架仿真分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 葛彥竹.吉林大學(xué) 2010
[8]波輪式洗衣機(jī)關(guān)鍵部件的跌落仿真[D]. 郝智偉.江南大學(xué) 2009
[9]手機(jī)翻蓋結(jié)構(gòu)抗跌落設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 沈健.上海交通大學(xué) 2009
[10]電動(dòng)工具模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 翁麗霞.浙江工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3734640
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 跌落沖擊問(wèn)題研究現(xiàn)狀
1.2.1 模態(tài)分析法與樣機(jī)試驗(yàn)
1.2.2 CAE輔助分析
1.3 論文研究?jī)?nèi)容及方法
第二章 跌落理論及分析軟件
2.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)
2.2 有限單元法
2.3 接觸算法
2.4 CATIA軟件介紹
2.5 Hyperworks軟件介紹
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于Hyperworks的沖擊響應(yīng)數(shù)值研究
3.1 幾何結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格處理
3.1.1 模型建立
3.1.2 網(wǎng)格劃分
3.1.3 材料賦值
3.1.4 剛性墻設(shè)置
3.2 跌落參數(shù)設(shè)置
3.2.1 跌落方向設(shè)置
3.2.2 跌落位置設(shè)置
3.3 計(jì)算結(jié)果與討論
3.3.1 角度一跌落的模擬結(jié)果
3.3.2 角度二跌落的模擬結(jié)果
3.3.3 角度三跌落的模擬結(jié)果
3.3.4 角度四跌落的模擬結(jié)果
3.3.5 角度五跌落的模擬結(jié)果
3.3.6 角度六跌落的模擬結(jié)果
3.3.7 計(jì)算結(jié)果討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 跌落實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 產(chǎn)品脆值
4.2 加速度跌落測(cè)試
4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)
4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 正式量產(chǎn)后的跌落測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第五章 CAE輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 問(wèn)題根源
5.2 跌落與失效
5.3 跌落參數(shù)設(shè)置
5.4 跌落失效模擬結(jié)果
5.5 解決方案的模擬分析及選擇
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 進(jìn)一步工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于離散元方法的預(yù)制裂紋擴(kuò)展過(guò)程分析[J]. 趙永,楊天鴻,于慶磊,張鵬海. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(07)
[2]脆性多裂紋擴(kuò)展問(wèn)題的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)建模分析[J]. 秦洪遠(yuǎn),劉一鳴,黃丹. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(03)
[3]牛頓迭代法在非線性特征問(wèn)題中的收斂性[J]. 宋耀艷,張成毅,侯甲渤. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]基于三階和四階龍格庫(kù)塔法的GM(1,1)模型優(yōu)化及應(yīng)用[J]. 沈艷,張麗玲,張琦智,底大鈞. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2016(07)
[5]三次非線性包裝系統(tǒng)跌落沖擊響應(yīng)分析的一種近似方法[J]. 包俊青,周棋彬,周洋,陳安軍. 包裝工程. 2016(01)
[6]可空投系留平臺(tái)空投跌落沖擊響應(yīng)研究[J]. 饒進(jìn)軍,黃錦輝,馮俊興. 包裝工程. 2014(21)
[7]全隱式龍格庫(kù)塔法求解點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)方程[J]. 王偉吉,葉金亮,方成躍. 核科學(xué)與工程. 2014(03)
[8]基于Ansys Workbench的整體包裝件動(dòng)態(tài)緩沖特性仿真分析[J]. 丁玉平,錢怡. 包裝工程. 2014(11)
[9]高速精密數(shù)控車床主軸箱多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 段明德,姬曉曉,胡偉奇,劉康華,張峰濤. 河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]基于Abaqus的手持式電動(dòng)工具跌落仿真[J]. 余芳. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2013(S2)
碩士論文
[1]裂紋演化的廣義粒子動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬[D]. 牛燚煒.重慶大學(xué) 2017
[2]基于CAE與DOE的家用電鉆優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 成晨.蘇州大學(xué) 2016
[3]筆記本電腦的跌落仿真研究[D]. 儲(chǔ)雨奕.東南大學(xué) 2016
[4]筆記本電腦跌落測(cè)試仿真分析與研究[D]. 張彬.蘇州大學(xué) 2014
[5]包裝件跌落模擬計(jì)算與緩沖結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 車憲香.山東大學(xué) 2013
[6]相機(jī)鏡頭跌落沖擊計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究[D]. 韓春曉.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2013
[7]基于Hypermesh的某中型貨車車架仿真分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 葛彥竹.吉林大學(xué) 2010
[8]波輪式洗衣機(jī)關(guān)鍵部件的跌落仿真[D]. 郝智偉.江南大學(xué) 2009
[9]手機(jī)翻蓋結(jié)構(gòu)抗跌落設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 沈健.上海交通大學(xué) 2009
[10]電動(dòng)工具模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D]. 翁麗霞.浙江工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3734640
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