發(fā)布時(shí)間：2017-09-30 01:13

  本文關(guān)鍵詞：百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 試驗(yàn)機(jī) 有限元 彈性?shī)A持 臨界夾緊力

【摘要】：長(zhǎng)期以來(lái)，試驗(yàn)機(jī)作為非常重要的一類(lèi)科學(xué)儀器，由于其起著諸多不可替代的作用，而被廣泛地應(yīng)用于冶金、機(jī)械、建筑、交通、航天、航空等領(lǐng)域。 如今，試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)之一就是迅速向超大噸位發(fā)展，而且功能越來(lái)越多元化，這就對(duì)技術(shù)人員提出了新的要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，盡量降低成本。鑒于實(shí)驗(yàn)條件和成本限制，對(duì)其進(jìn)行有限元分析計(jì)算是十分必要的。 本課題從百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)入手，對(duì)其及附屬部件進(jìn)行了輔助建模與一系列分析計(jì)算，并針對(duì)所用分析方法的正確性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 首先，利用有限元分析軟件對(duì)初始模型及零部件進(jìn)行分析計(jì)算，針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的地方提出改進(jìn)意見(jiàn)，如底座、動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)的改變，筋板的添加，立柱板厚的優(yōu)化等。保證結(jié)構(gòu)的各種技術(shù)參數(shù)均符合設(shè)計(jì)要求。 其次，利用網(wǎng)格劃分軟件HYPERMESH建立改進(jìn)后的百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)的有限元模型，并利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行非線性靜力分析計(jì)算。通過(guò)對(duì)不同工況下的立柱與動(dòng)橫梁的夾緊狀態(tài)進(jìn)行判斷，得出二者連接緊密牢靠，彈性?shī)A持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠。同時(shí)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)的分析計(jì)算，得到了其前六階固有頻率和振型，整機(jī)固有頻率遠(yuǎn)離試驗(yàn)過(guò)程中所加最大交變載荷，不會(huì)發(fā)生共振。 再次，對(duì)系統(tǒng)的核心部件工作臺(tái)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)細(xì)長(zhǎng)桿舉升油缸活塞桿進(jìn)行了壓桿失穩(wěn)分析。通過(guò)對(duì)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得出其空間設(shè)計(jì)滿足運(yùn)動(dòng)要求；連桿最短長(zhǎng)度，X、Y向活塞長(zhǎng)度變化為部件的選型提供了依據(jù)；試件突然斷裂，在不采取任何措施時(shí)，系統(tǒng)為無(wú)阻尼或者欠阻尼，工作臺(tái)會(huì)有振動(dòng)產(chǎn)生，通過(guò)設(shè)置阻尼器，可使工作臺(tái)不產(chǎn)生振動(dòng)；試件突然斷裂引發(fā)試件跌落至工作臺(tái)造成的沖擊力，可以不予考慮；舉升油缸活塞桿設(shè)計(jì)安全可靠，不會(huì)出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)。 最后，對(duì)有限元分析計(jì)算所用臨界夾緊力計(jì)算方法的正確性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證了臨界夾緊力計(jì)算方法的正確性，，為后續(xù)臨界力的判定提供了重要依據(jù)。 本課題研制了一套彈性鎖緊裝置，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)橫梁與立柱的鎖緊與松開(kāi)，同時(shí)滿足空間無(wú)極可調(diào)；分析試件斷裂等非正常情況出現(xiàn)時(shí)對(duì)機(jī)器造成的危害，給出應(yīng)對(duì)辦法；提出了一種臨界夾緊力計(jì)算方法，并將其應(yīng)用到試驗(yàn)系統(tǒng)的計(jì)算當(dāng)中，最終形成了一套系統(tǒng)的基于ANSYS的試驗(yàn)機(jī)計(jì)算方法，為其他型號(hào)試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：試驗(yàn)機(jī) 有限元 彈性?shī)A持 臨界夾緊力
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH87
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題的內(nèi)容和任務(wù)14-15
• 1.3.1 課題來(lái)源14-15
• 1.3.2 主要技術(shù)要求15
• 1.3.3 主要研究?jī)?nèi)容15
• 1.4 課題的技術(shù)難點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)15-18
• 1.4.1 技術(shù)難點(diǎn)15-16
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)16-18
• 第2章 百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-28
• 2.1 技術(shù)方案概述18-19
• 2.2 系統(tǒng)組成與總體布局19-21
• 2.2.1 百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)平面布局19-20
• 2.2.2 百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)垂向布局20-21
• 2.3 基本參數(shù)21-22
• 2.3.1 基本功能與性能指標(biāo)21-22
• 2.3.2 可承擔(dān)的試驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容22
• 2.4 彈性?shī)A持、液壓鎖緊結(jié)構(gòu)與技術(shù)原理22-27
• 2.4.1 夾持與鎖緊布局23-24
• 2.4.2 動(dòng)橫梁升降油缸24-25
• 2.4.3 夾緊油缸工作原理25-26
• 2.4.4 夾持與鎖緊原理26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)有限元分析28-48
• 3.1 有限單元法簡(jiǎn)介28
• 3.2 臨界夾緊力計(jì)算方法28-29
• 3.3 有限元分析內(nèi)容及目的29
• 3.4 有限元模型的建立29-37
• 3.4.1 幾何模型的簡(jiǎn)化29-31
• 3.4.2 材料屬性的定義31-32
• 3.4.3 單元的選擇32
• 3.4.4 網(wǎng)格的劃分32-33
• 3.4.5 約束及載荷33-37
• 3.5 靜力分析37-46
• 3.5.1 云圖顯示37-45
• 3.5.2 列表顯示45
• 3.5.3 結(jié)果分析45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 第4章 百兆牛級(jí)多功能試驗(yàn)系統(tǒng)模態(tài)分析48-52
• 4.1 模態(tài)分析研究方法48
• 4.2 模態(tài)振型圖及振興表48-50
• 4.3 結(jié)果分析50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第5章 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及舉升油缸活塞桿失穩(wěn)分析52-66
• 5.1 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析52-59
• 5.1.1 水平油缸無(wú)連桿解析52-55
• 5.1.2 水平油缸有連桿解析55-57
• 5.1.3 油缸長(zhǎng)度變化量57-58
• 5.1.4 分析總結(jié)58-59
• 5.2 試件斷裂工作臺(tái)動(dòng)力學(xué)分析59-63
• 5.2.1 試件斷裂引起的工作臺(tái)垂向振動(dòng)分析60-63
• 5.2.2 試件斷裂引發(fā)試件跌落至工作臺(tái)造成沖擊63
• 5.3 舉升油缸活塞桿壓桿失穩(wěn)分析63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第6章 摩擦系數(shù)及臨界夾緊力計(jì)算方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證66-74
• 6.1 測(cè)定摩擦系數(shù)實(shí)驗(yàn)66-69
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>66
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)方案66-67
• 6.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果67-68
• 6.1.4 結(jié)果分析68-69
• 6.2 臨界夾緊力計(jì)算方法實(shí)驗(yàn)69-72
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>69
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)方案69-70
• 6.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果70-71
• 6.2.4 結(jié)果分析71-72
• 6.3 本章小結(jié)72-74
• 第7章 結(jié)論與展望74-76
• 7.1 結(jié)論74-75
• 7.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 作者簡(jiǎn)介82-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 夏利娟,鄭靖明,金咸定;工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2002年11期

2 趙樹(shù)立;;濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)制造總公司的產(chǎn)品現(xiàn)狀與今后的發(fā)展[J];試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī);1994年04期

本文編號(hào)：945280