可伸缩变幅带式输送机伸缩臂结构强度有限元优化设计研究

论文题目: 可伸缩变幅带式输送机伸缩臂结构强度有限元优化设计研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械工程

作者: 罗清雨

导师: 范元勋,王少云

关键词: 带式输送机,伸缩臂,有限元分析,优化设计

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 论文在对输送机的整体结构和工况进行简要分析的基础上，首先通过静强度分析得到输送机伸缩臂在各种工况下的载荷应力和变形情况。并在此基础上利用有限元分析软件ANSYS进行了实体建模。充分利用ANSYS强大的网格划分功能，将伸缩臂划分了42197个单元。采用SHELL63和BEAM4进行了网络细分，结合静强度分析的结果，对伸缩臂进行加载，建立了伸缩臂的有限元模型。在此基础上，针对输送机伸缩臂的正常和极限工作两种工况，对伸缩臂在进行了有限元分析，得出了伸缩臂的应力和变形情况，确定了伸缩臂的危险工况、危险截面及应力集中的位置。并通过对伸缩臂的动力学模态分析，确定了伸缩臂的各阶固有频率和模态振型。为伸缩臂的结构和参数的改进和同类型伸缩臂的结构设计提供了科学的理论依据。在对伸缩臂进行有限元分析的基础上，在保证伸缩臂的强度和刚度的前提下，以伸缩臂的截面积为目标函数，利用ANSYS软件的优化功能，对伸缩臂主要结构参数进行了优化设计，优化后，伸缩臂的截面尺寸明显减小，节约了材料，减少了成本。

论文目录:

摘要

Abstract

1 引言

1.1 本课题的来源及背景

1.2 本课题的提出及研究内容

1.3 本课题的论文结构

2 SD6028型输送机的力学分析

2.1 变幅皮带输送机的机械结构

2.1.1 伸缩臂

2.1.2 其它机械结构

2.1.3 SD6028型输送机的技术参数

2.2 输送机伸缩臂的工况

2.3 输送机伸缩臂的工作载荷

2.3.1 伸缩臂所受外载荷情况

2.4 伸缩臂静强度和刚度计算

2.4.1 强度计算

2.4.2 伸缩臂架的刚度计算

2.5 本章小结

3 SD6028型输送机伸缩臂的静态有限元分析

3.1 有限元理论及应用

3.1.1 有限元法的基本理论

3.1.2 有限元分析软件

3.1.3 有限元法在机械结构分析中的应用

3.2 输送机伸缩臂的有限元建模

3.2.1 确定建模方案

3.2.2 结构简化

3.2.3 载荷和模型的简化

3.2.4 选择单元类型

3.2.5 网格划分

3.2.6 约束及载荷处理

3.3 计算及结果分析

3.3.1 伸缩臂在正常工作情况下受力结果

3.3.2 伸缩臂在头部堵料的时候受力结果

3.4 对伸缩臂结构的改进措施

3.5 本章小结

4 输送机伸缩臂的模态分析

4.1 模态分析理论及求解方法

4.2 模态分析的结果分析

4.3 本章小结

5 SD6028型输送机伸缩臂结构初步优化

5.1 结构优化设计的概述

5.1.1 设计变量

5.1.2 目标函数

5.1.3 约束条件

5.1.4 数学模型求解

5.2 结构优化设计研究发展状况

5.3 基于有限元分析的尺寸优化

5.3.1 概述

5.3.2 基于有限元分析的优化设计流程

5.4 输送机悬臂梁的尺寸优化

5.4.1 确定设计变量

5.4.2 确定目标函数

5.4.3 确定约束条件

5.4.4 优化结果及分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

发布时间: 2006-12-06

参考文献

[1].2000tm平头式塔机变幅系统运行小车结构设计及分析[D]. 于印稳.哈尔滨工业大学2018
[2].全地面起重机变幅副臂工况起臂研究[D]. 薛永飞.大连理工大学2013
[3].全地面起重机变幅副臂组合系统非线性分析与优化研究[D]. 谢文涛.太原科技大学2016
[4].高空作业车连杆变幅机构优化设计[D]. 罗要西.大连理工大学2012
[5].随车起重机液压系统研究与优化[D]. 罗军.长安大学2014
[6].大功率强力带式输送机设计与研制[D]. 丁兆伦.西安理工大学2007
[7].平面转弯带式输送机变坡转弯理论的研究[D]. 战悦晖.东北大学2006
[8].带式输送机大扭矩滚筒的力学分析研究[D]. 郭志国.煤炭科学研究总院2006
[9].掘进机用排渣带式输送机的研究[D]. 王伟星.大连理工大学2017
[10].长距离平面转弯带式输送机的设计及应用[D]. 刘兵.大连理工大学2013

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