槽架是稀土萃取生產線的主要部件之一,其結構性能直接影響稀土萃取溶液的混合及澄清效果,從而對稀土萃取效率產生重要影響。實踐表明,傳統(tǒng)方法設計的槽架存在變形嚴重和振動劇烈的問題,因此對槽架進行優(yōu)化設計研究以各方面提升槽架性能,對保證整個稀土萃取生產線的正常運行具有重要的意義。本文主要內容:以150L稀土萃取生產線槽架及傳動機構為研究對象,對槽架及傳動機構傳統(tǒng)方法的設計過程進行分析研究,分析了槽架設計中存在的問題,論證了引入有限元優(yōu)化設計思想的必要性,得到了槽架與傳動機構的整體模型,為后面的有限元分析做準備。基于HyperWorks對槽架進行了應力應變分析,得到其等效應力應變云圖,結果表明槽架的最大等效應力為245.9MPa,大于槽架的許用應力值156.7MPa,又由等效應變云圖得到槽架最大等效應變?yōu)?2.41mm,屬于較大變形。由此可得槽架的應力應變過大,需進行拓撲優(yōu)化以降低槽架的變形和應力。槽架主要受靜力作用,所受動載荷極小,且電機運行也相對平穩(wěn),但有實踐經驗表明槽架存在振動的問題,由此判定槽架有可能存在共振的問題。利用Hyper Works對槽架進行前六階模態(tài)分析,得到了槽架前六階固有... 

【文章來源】：江西理工大學江西省

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 稀土萃取生產線研究現狀
        1.2.2 拓撲優(yōu)化研究現狀
    1.3 結構優(yōu)化設計概述
        1.3.1 產品設計流程概述
        1.3.2 優(yōu)化驅動的產品設計過程
        1.3.3 結構優(yōu)化設計
    1.4 拓撲優(yōu)化概述
        1.4.1 拓撲優(yōu)化方法
    1.5 本文主要研究內容
第二章 150L稀土萃取生產線機槽架與傳動機構結構設計
    2.1 槽架與傳動機構設計參數
    2.2 槽架與傳動機構整體方案確定
    2.3 槽架設計
        2.3.1 槽架整體設計
        2.3.2 槽架各部件設計與分析
    2.4 稀土萃取生產線傳動機構設計
        2.4.1 150L稀土萃取生產線傳動機構傳動方案選擇
        2.4.2 傳動機構各部件設計
    2.5 虛擬樣機模型
    2.6 本章工作小結
第三章 150L稀土萃取生產線槽架線性分析
    3.1 槽架有限元前處理
        3.1.1 模型中面抽取及幾何拓撲修復
        3.1.2 單元材料屬性
    3.2 工況條件的確定
    3.3 靜力學分析
        3.3.1 理論求解
        3.3.2 靜力學分析及結果
    3.4 模態(tài)分析及結果
        3.4.1 模態(tài)分析理論
        3.4.2 模態(tài)分析結果及評價
    3.5 本章工作小結
第四章 連續(xù)體結構拓撲優(yōu)化理論
    4.1 拓撲優(yōu)化理論
    4.2 固體各向同性材料插值模型
        4.2.1 固體各向同性材料插值模型
        4.2.2 150L稀土萃取生產線槽架SIMP模型
    4.3 基于SIMP模型的優(yōu)化準則法
        4.3.1 基于SIMP方法的最小柔度拓撲優(yōu)化問題
        4.3.2 基于SIMP理論的優(yōu)化準則法迭代分析流程
    4.4 本章小結
第五章 基于拓撲優(yōu)化設計的稀土萃取槽架
    5.1 SIMP優(yōu)化模型
    5.2 拓撲優(yōu)化工況選定
    5.3 拓撲優(yōu)化結果
    5.4 結構靈敏度分析
        5.4.1 靜態(tài)靈敏度分析
        5.4.2 靈敏度分析結果
    5.5 優(yōu)化結果分析
    5.6 本章工作小結
第六章 基于形狀優(yōu)化的槽架
    6.1 拓撲優(yōu)化構型的形狀優(yōu)化
    6.2 基于Hyper Morph的網格節(jié)點預定義
    6.3 形狀優(yōu)化結果
    6.4 本章工作小結
第七章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]我國稀土產業(yè)缺失定價權的集體行動理論分析[D]. 左胤武.南京師范大學 2014



本文編號：3169237