本文關(guān)鍵詞：萬噸級結(jié)構(gòu)試驗臺移動橫梁結(jié)構(gòu)及鎖緊機構(gòu)的設計與分析

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【摘要】：本課題所研究的移動橫梁與鎖緊機構(gòu)來自中國建筑股份有限公司項目,中建萬噸級多功能試驗系統(tǒng)的子系統(tǒng):加載框架系統(tǒng),用于在試驗過程中,為加載系統(tǒng)提供可調(diào)、穩(wěn)定的支撐環(huán)境。該設備可用于各類大型格構(gòu)件的靜力以及動力分析。文中闡述了移動橫梁移動原理以及鎖進原理,完成了機構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的設計,進行了靜力學以及動力學分析,完成了齒條加工精度對齒條受力影響的分析。根據(jù)項目指標要求,創(chuàng)新性地提出一種橫梁移動方法,以行程較短的液壓缸實現(xiàn)了移動橫梁大行程的移動,滿足了試驗空間的要求。并根據(jù)該移動方法,初步確定了鎖緊機構(gòu)的鎖緊方式,完成了移動橫梁整體結(jié)構(gòu)的詳細設計。通過多種鎖緊方案的平行建模、比較與分析,確定了由液壓缸直驅(qū),楔形塊機構(gòu)為主的鎖緊機構(gòu)方案,并綜合運用二維、三維建模軟件,完成了鎖緊機構(gòu)鎖緊模塊、抱緊模塊、防松模塊的詳細設計與計算;通過計算確定了各機構(gòu)運動所需推拉力,完成了液壓元件的選型。文中通過模型的化簡,將移動橫梁與鎖緊機構(gòu)分開分別進行分析�；贏PDL語言建立了移動橫梁的有限元模型,通過子模型的建立、模型文件與加載文件獨立編寫等方式,高效完成了移動橫梁的建模與組裝,并完成了多種不同工況下的靜力學計算,使用時程分析法完成了突然卸載的動力學計算,得到了移動橫梁的應力與位移情況,同時也得到了鎖緊機構(gòu)所受外力,進而完成了鎖緊機構(gòu)的力學分析。針對鎖緊機構(gòu)中的關(guān)鍵受力部件齒條進行了進一步的分析,建立了齒條對接觸分析有限元模型。考慮加工精度的情況下,針對不同的齒距誤差以及齒面摩擦系數(shù)對齒條受力的影響于有限元軟件中進行了計算,得到了受力與變形情況隨加工精度改變的趨勢,為實際加工提供了有價值的重要依據(jù),保證了萬噸級結(jié)構(gòu)試驗機試驗過程的安全與可靠。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)試驗臺 移動橫梁 鎖緊機構(gòu) 靜力學 瞬態(tài)動力學 加工精度
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH87
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題來源及研究的背景及意義9-10
• 1.2 大型壓力試驗機的發(fā)展現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.3 突然卸載有限元分析方法評述13
• 1.4 接觸問題有限元分析方法評述13-15
• 1.5 主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 移動橫梁與鎖緊機構(gòu)的整體方案設計16-39
• 2.1 引言16
• 2.2 總體設計指標16-17
• 2.3 總體設計方案的確定17-21
• 2.3.1 移動橫梁調(diào)整方式的確定17-19
• 2.3.2 鎖緊機構(gòu)鎖緊方案的確定19-21
• 2.4 鎖緊機構(gòu)的設計21-36
• 2.4.1 保持框的設計23-25
• 2.4.2 尼龍滑塊的設計25-29
• 2.4.3 鎖緊楔形塊組件的設計29-31
• 2.4.4 活動齒條的設計31-33
• 2.4.5 固定齒條的設計33-35
• 2.4.6 鎖緊機構(gòu)與移動橫梁連接計算35-36
• 2.5 移動橫梁的結(jié)構(gòu)設計36-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第3章 移動橫梁與鎖緊機構(gòu)的靜力學、動力學分析39-52
• 3.1 引言39
• 3.2 有限元模型的建立39-42
• 3.2.1 有限元模型的簡化39-42
• 3.2.2 單元類型的選擇與網(wǎng)格劃分42
• 3.3 移動橫梁與鎖緊機構(gòu)的靜力學分析42-47
• 3.3.1 移動橫梁的靜力學分析43-45
• 3.3.2 鎖緊機構(gòu)的靜力學分析45-47
• 3.4 移動橫梁的動力學分析47-51
• 3.4.1 移動橫梁的模態(tài)分析47-49
• 3.4.2 移動橫梁的突然卸載分析49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 考慮加工精度影響的齒條受力分析52-64
• 4.1 引言52
• 4.2 線性條件下計算齒條承載力52-54
• 4.2.1 考慮受力不均的齒條承載力52-53
• 4.2.2 設計齒條的單齒承載力53-54
• 4.2.3 設計齒條的最大承載力54
• 4.3 考慮非線性條件下齒條承載力的計算54-62
• 4.3.1 接觸算法54-56
• 4.3.2 有限元模型的建立56-57
• 4.3.3 齒距誤差對齒條受力的影響57-60
• 4.3.4 齒面加工精度對齒條受力情況的影響60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-71
• 致謝71

【參考文獻】

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本文編號：805294