混凝土搅拌站（楼）快速设计技术及可靠性分析

发布时间：2017-05-19 06:52

  本文关键词：混凝土搅拌站（楼）快速设计技术及可靠性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：混凝土搅拌站是目前国家基础设施建设的重要机械,随着时代的的发展,快速、高效、节能、绿色等多样化的市场需求加速着搅拌站的更新换代,如何快速设计出市场需求的搅拌站产品已成为搅拌站(楼)企业生存的重要条件。本文利用现代设计技术,基于SolidWorks软件和Ansys有限元分析软件,对混凝土搅拌站系列产品大规模几何建模技术进行研究,提出一整套适合混凝土搅拌站产品的三维快速设计方法,搭建了搅拌站数字化和模块化快速集成设计制造的技术平台。其中所做的主要工作有:1.基于知识重用的快速设计方法,建立了搅拌站知识框架,将混凝土搅拌站设备三维模型分为总装配体骨架模型、部件结构功能模型及标准件和其它零件详细模型。通过嵌套应用整体/部分关系,搅拌站表示成一组相关联的子模型的集合,形成层次树状产品实例结构。2.基于特征,草图和装配的参数化建模技术开发出搅拌装置的搅拌轴、搅拌臂、叶片、主排架和运输装置等标准件,实现了混凝土搅拌站的工厂式全封装设计,造型美观。3.运用Solidworks参数化修改引擎及快速工程图技术实现图纸与三维模型同步修改,避免设计师重复抄录产生不必要的错误,同时对图纸进行自定义管理,提高了出图效率。4.基于ANSYS有限元分析软件平台,考虑风载作用,完成了180方混凝土搅拌站主楼框架的多工况有限元分析,为产品的结构设计提供了技术支撑。5.基于蒙德卡罗算法,采用APDL参数化设计语言编写了搅拌站主楼框架可靠性分析程序,完成了搅拌站主楼框架的可靠性分析。通过混凝土搅拌站三维快速设计技术及安全可靠性研究,提高了搅拌站的设计效率和设计质量,为搅拌站的设计提供了技术支持,并对其它相关机械产品的设计具有指导意义。
【关键词】：搅拌站 快速设计 SolidWorks ANSYS 可靠性
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU642
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 混凝土搅拌站结构特点9-10
• 1.2 论文研究的背景和意义10-11
• 1.2.1 搅拌站行业概况10
• 1.2.2 快速设计概况10-11
• 1.3 国内外研究现状11-15
• 1.3.1 搅拌站研究现状11-13
• 1.3.2 快速设计技术13-14
• 1.3.3 可靠性研究14-15
• 1.4 论文研究的主要内容和方法15
• 1.5 本章小结15-17
• 2 搅拌站的快速设计17-37
• 2.1 传统设计方法与现代设计方法17-18
• 2.2 基于知识重用的快速设计方法18-25
• 2.2.1 搅拌站工作流程18-19
• 2.2.2 搅拌站知识框架搭建19-21
• 2.2.3 搅拌站模块化设计21-25
• 2.3 基于SolidWorks快速设计技术25-35
• 2.3.1 基于SolidWorks的快速建模25-27
• 2.3.2 钢结构快速建模27-32
• 2.3.3 基于特征搅拌机叶片快速建模32-34
• 2.3.4 SolidWorks工程图34-35
• 2.4 本章小结35-37
• 3 搅拌站主楼框架有限元分析37-51
• 3.1 工程概况37-38
• 3.2 风载处理38-40
• 3.2.1 风载类型38
• 3.2.2 风载计算方法38-39
• 3.2.3 关于风荷载作用的方向39-40
• 3.3 搅拌站工况40-41
• 3.4 框架结构静态分析41-49
• 3.4.1 有限单元法简介41-43
• 3.4.2 Solidworks与ANSYS数据的传递方法43
• 3.4.3 框架结构有限元分析43-44
• 3.4.4 组合载荷分析结果44-49
• 3.5 本章小结49-51
• 4 基于蒙德卡罗法主楼框架可靠性分析51-67
• 4.1 可靠度计算简介51-53
• 4.1.1 联合积分法52
• 4.1.2 蒙特卡洛模拟法52-53
• 4.2 蒙特卡罗法53-54
• 4.3 ANSYS简介54-56
• 4.4 基于ANSYS的可靠性分析过程56-57
• 4.5 搅拌站框架结构的可靠性分析57-65
• 4.5.1 风载处理57-58
• 4.5.2 材料强度确定58-59
• 4.5.3 弹性模量和泊松比59
• 4.5.4 分析准备59-60
• 4.5.5 建立有限元模型60-62
• 4.5.6 加载与求解62
• 4.5.7 提取数据62-63
• 4.5.8 可靠性分析63-64
• 4.5.9 观察结果64-65
• 4.6 本章小结65-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 论文的主要工作和结论67
• 5.2 需要进一步研究的问题67-69
• 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-75

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