大截面异形筋条编织过程临界条件模拟

论文摘要

采用大型养路机械进行铁路线路养护及维修对我国铁路交通的发展产生了深远的影响,然而因进口大型养路机械及其配件使用成本过高,限制了大型养路机械在我国的应用,因此进行大型养路机械及其配件的国产化研究就显得极其重要。 筛网是大型养路机械清筛机中重要的零件,属耐磨易耗件,大量依赖进口使用成本过高。国产化研究虽然已取得一定成果,但距大批量生产仍有一定距离。在筛网国产化生产中,采用平纹织法进行编织。原材料经轧制、冲坑、弯曲、校直等工序得到具有等节距凹坑和弯曲部分的筋条,并按尺寸要求将其分为纵向筋条和横向筋条,然后在专用的编织机上进行筛网编织,纵向筋条通过编织机的梳子上下分开,横向筋条采用人工喂料方式,这样纵向筋条与横向筋条上下相互交叉锁紧而织成筛网。 在筛网编织过程中,纵向筋条各弯处加载位移主要靠经验来确定,具有较大的不确定性,过大的加载位移使得纵向筋条在编织过程中极易发生塑性变形,过小的加载位移使得横向筋条无法喂料,导致筛网编织困难且质量不稳定。因此在编织过程中,确定合理的加载位移值成为解决此问题的关键。 本论文在分析筛网编织过程基础上,对编织过程中纵向筋条的受力进行分析。通过弹塑性有限元方法和优化设计方法,对大截面异形筋条编织过程中纵向筋条允许加载位移范围进行了分析。同时对编织大截面异形筋条筛网的专用编织机改进进行了探讨。 通过大截面异形筋条有限元模拟分析,得出如下结果: 1) 确定了纵向筋条各弯处不发生塑性变形的最大加载位移曲线;2) 确定了能使横向筋条顺利喂料时,各弯处的最小加载位移曲线;3) 根据以上两条加载位移曲线,确定了编织时纵向筋条加载位移的范围;4) 对专用编织机的梳子,筋条长度,定位槽深度提出3种改进方案。 以上模拟结果在筛网编织过程中得到了验证,起到了较好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 有限元法在弹塑性成形过程中的应用
• 1.3 塑性成形有限元法研究进展
• 第二章 弹塑性有限元基本原理及模拟中的若干技术问题处理
• 2.1 弹塑性有限元基本原理
• 2.2 三维弹塑性有限元模拟中若干技术问题处理
• 第三章 筋条有限元模拟初步
• 3.1 引言
• 3.2 筋条网格的划分
• 3.3 最大加载位移曲线的确定
• 第四章 异形断面筋条加载值的优化
• 4.1 优化设计方法
• 4.2 最小加载位移曲线的确定
• 4.3 纵向筋条加载位移范围的确定
• 第五章 改进方案
• 5.1 梳子的改进
• 5.2 筋条长度的改变
• 5.3 定位槽的改进
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献