引领式活动铣鞋的优化设计

论文摘要

本课题是针对磨铣类工具的失效问题的研究。以活动引领铣鞋为研究对象,针对工具失效部位建立了局部非线性力学模型,采用ANSYS 有限元软件对模型进行分析和计算。在ANSYS 有限元软件中,充分考虑了模型构件之间的多相非线性接触状态,通过对模型构件之间的接触设置来传递载荷,准确的模拟了实际工作状态。在ANSYS 有限元软件中,通过人为的设置较准确的模拟出了工具在实际工况中的边界条件,并且计算出各条件下的应力及变形状态。对修井工具应用力学有限元分析软件建立力学分析模型以后,进行系统的分析和计算。对修井过程中工具的受力和变形建立理论,明确了修井过程中各种参数对修井工具的应力和变形的影响程度。这样就为修井工具结构的进一步优化提供了力学方面的理论依据。

论文目录

• 摘要
• 第一章 前言
• 1.1 概述
• 1.2 本文的研究工作及内容
• 第二章 引领式活动铣鞋ANSYS 有限元模型
• 2.1 引领式活动铣鞋的实际工作状态
• 2.2 对引领式活动铣鞋受力变形分析的方法及过程
• 2.2.1 ANSYS 静力学有限元分析的一般过程
• 2.2.2 对引领式活动铣鞋的分析
• 2.2.3 接触问题的有限元分析
• 2.3 引领式活动铣鞋的简化模型
• 2.4 引领式活动铣鞋简化模型的边界条件
• 第三章 接触问题分析
• 3.1 无限大线弹性体无摩擦接触理论—HERTZ 理论
• 3.1.1 Hertz 理论的基本假设
• 3.1.2 曲面在接触点附近的性质
• 3.1.3 两弹性体接触的一般情况
• 3.2 弹塑性接触
• 3.2.1 屈服判据
• 3.2.2 弹性体接触的屈服点和屈服载荷
• 第四章 接触问题的计算方法
• 4.1 罚函数法
• 4.2 LAGRANGE 方法
• 4.3 增广LAGRANGE 方法
• 4.3.1 含非线性本构方程的接触问题的增广Lagrange 方法
• 4.3.2 大滑动接触问题的增广Lagrange 方法
• 4.4 数学规划法
• 4.5 边界变分法
• 第五章 应用ANSYS 有限元软件对模型进行分析及优化
• 5.1 应用ANSYS 有限元软件对模型进行载荷计算
• 5.2 模型优化方案
• 5.3 优化方案的论证及与原模型的对比分析
• 5.4 优化结论
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 详细摘要