本文關鍵詞：基于ANSYS的石油管道纏繞機的結構優(yōu)化設計

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【摘要】：管道運輸?shù)呐畈l(fā)展使得提升管道防腐技術的任務迫在眉睫,石油管道纏繞防護設備正是在這背景下應運而生。本文以企業(yè)橫向項目石油管道纏繞防護設備為研究對象,該設備預估整重50公斤,樣機實為80公斤,為了達到輕量化的要求,選取纏繞機中的右撐板和連接架為對象進行結構優(yōu)化設計,先對纏繞機的右撐板和連接架進行三維建模處理,在PRO/E4.0中建立起實體模型并保存Parasolid格式后導入ANSYS中進行靜力學分析和模態(tài)分析,分析數(shù)據(jù),進行優(yōu)化,將前后的數(shù)據(jù)進行比對,優(yōu)化效果比較明顯。該文章探討內容如下:(1)將纏繞機按功能結構進行模塊化劃分,纏繞模塊和行走模塊是纏繞機整體能否正常工作的關鍵部分,右撐板和連接架是聯(lián)接纏繞模塊和行走模塊的重要零部件,選取右撐板和連接架為研究對象進行優(yōu)化設計。(2)通過撐板和連接架的二維CAD圖獲取零件的尺寸,在三維軟件PRO/E4.0中建立纏繞機撐板和連接架的三維模型,轉入到ANSYS軟件中,對其進行受力加載,得到結論。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和有限元分析結果,對纏繞機右撐板和連接架結構進行優(yōu)化設計。改善了撐板和連接架的機械結構特性。
【關鍵詞】：右撐板 連接架 ANSYS 結構優(yōu)化
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE988.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題的來源及意義8-9
• 1.2 國內外纏繞機研究發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.3 CAE技術簡介和應用11-12
• 1.4 論文研究的主要內容以及思路12-14
• 1.4.1 論文研究的內容12
• 1.4.2 論文研究思路12-14
• 第2章 石油管道纏繞機的功能分析14-18
• 2.1 功能的含義14-15
• 2.2 石油管道纏繞機的功能要求15-16
• 2.2.1 管道外涂層的修復手段15-16
• 2.2.2 膠帶纏繞設備的功能要求16
• 2.3 膠帶纏繞設備的功能分解16-17
• 2.4 本章小結17-18
• 第3章 石油管道纏繞機的模塊化結構創(chuàng)建18-28
• 3.1 纏繞機的功能結構布局18
• 3.2 建立纏繞機的詳細結構模型18-19
• 3.3 各組成模塊的詳細結構構建19-27
• 3.3.1 纏繞機驅動模塊的構建19-20
• 3.3.2 傳動模塊的結構構建20-21
• 3.3.3 行走模塊的功能結構21-23
• 3.3.4 纏繞結構的功能構造23-26
• 3.3.5 輔助模塊的功能構造26-27
• 3.4 本章小結27-28
• 第4章 纏繞機ANSYS有限元動力學分析28-47
• 4.1ANSYS的綜合介紹28-31
• 4.1.1 ANSYS的用途以及功能模塊28-29
• 4.1.2 有限元的分類和分析步驟29-30
• 4.1.3 有限元法的分析過程30-31
• 4.2 纏繞機右撐板的靜力學分析31-39
• 4.2.1 右撐板有限元結構的建立32-33
• 4.2.2 右撐板有限元的網(wǎng)格劃分33-35
• 4.2.3 右撐板力學計算和有限元模型載荷施加35-39
• 4.3 右撐板有限元模型模態(tài)分析39-41
• 4.3.1 有限元模態(tài)計算和振型結果分析39-41
• 4.4 連接架的靜力學分析及模態(tài)分析41-46
• 4.5 本章小結46-47
• 第5章 纏繞機結構優(yōu)化設計47-58
• 5.1 優(yōu)化概念的發(fā)展進程47
• 5.2 優(yōu)化方法的擇優(yōu)選擇47-48
• 5.3 結構優(yōu)化的影響條件48-49
• 5.4 右撐板的結構優(yōu)化設計49-53
• 5.4.1 右撐板的靜力學分析49-51
• 5.4.2 右撐板的模態(tài)分析51-53
• 5.5 連接架的結構優(yōu)化設計53-56
• 5.5.1 連接架的靜力學分析53-55
• 5.5.2 連接架的模態(tài)分析55-56
• 5.6 本章小結56-58
• 第6章 結論與展望58-59
• 6.1 結論58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻59-61
• 致謝61

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本文編號：876872