瓦楞机箱体联接部件结构分析及疲劳研究

发布时间：2017-09-09 06:36

  本文关键词：瓦楞机箱体联接部件结构分析及疲劳研究

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【摘要】：瓦楞机的结构可以主要分为三大部分:瓦楞机支撑箱体,瓦楞辊,瓦楞纸板成型系统。瓦楞机箱体由底板,两个侧板和三根拉梁构成,瓦楞机箱体与底座之间由两组螺栓组联接。本文的研究对象是DWC型单面瓦楞机箱体结合部件,它是由湖北京山轻工机械股份有限公司生产,为了减小瓦楞机在运行过程中箱体所受各种力对联接螺栓的作用,便于对连接螺栓组进行理论分析,计算选择结合面螺栓布置,在静力作用下,通过改变螺栓的材料与预紧力,根据集中应力情况分析螺栓的疲劳,达到延长螺栓使用寿命,保障设备正常运转的目的。本文研究内容主要包括以下几个方面:(1)通过三维实体建模软件PRO/E5.0参数化设计,建立了三维模型的机身和底座模型。在考虑瓦楞机的工作负载情况的基础上,用理论力学对箱体进行计算,得到箱体的实际受力情况。(2)本文理论基础主要包括机械振动学,机械制造装备,弹性力学三门学科,利用有限元分析软件ANSYS对瓦楞箱体进行了详细的模拟分析,有限元分析主要包括箱体静态分析和螺栓接触分析,接触分析可以算出螺栓的应力应变分布,便于找出集中应力的位置,便于螺栓的疲劳计算。(3)为了便于分析瓦楞机联接结合面的刚度,利用ANSYSworkbench对机体进行有限元静力学分析,可以计算出整体机体与螺栓组的应力应变,考虑螺栓联接件应力应变与整体刚度的关系,选出刚度最佳的一组螺栓组间距。(4)采用有限元软件ANSYSworkbench分析螺栓接触情况,建立计算模型,施加边界条件并进行求解,得到螺栓受力情况下的应力分布情况,在不同材料属性与预紧力情况下,然后分析螺栓的应力分布选取适合的参数提高螺栓联接疲劳寿命。
【关键词】：联接部件 有限元 结合面 疲劳寿命
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB486
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景9
• 1.2 国内外瓦楞机械的发展概况9-12
• 1.3 CAE技术简介和应用12-13
• 1.4 课题内容与研究思路13-15
• 1.4.1 课题内容13-14
• 1.4.2 课题研究思路14-15
• 第2章 瓦楞机箱体有限元分析15-27
• 2.1 有限元仿真技术应用介绍15-16
• 2.2 有限元结构静应力分析16-26
• 2.2.1 瓦楞机箱体相关技术指标17-18
• 2.2.2 瓦楞机箱体结构有限元模型的建立18
• 2.2.3 箱体三维模型导入ANSYS10.018-19
• 2.2.4 箱体结构有限元单元的选择19
• 2.2.5 箱体结构网格划分19-20
• 2.2.6 箱体模型施加约束20-21
• 2.2.7 箱体力学计算和有限元模型载荷施加21-23
• 2.2.8 箱体有限元计算结果分析23-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 联接部件结构分析27-39
• 3.1 联接部件结合面分析27-30
• 3.1.1 螺栓结合面刚度影响因素28-30
• 3.2 联接螺栓性能分析30-32
• 3.2.1 螺栓的强度分析30
• 3.2.2 螺栓预紧力的计算30-31
• 3.2.3 螺栓工作拉力的计算31-32
• 3.3 联接部件接触分析32-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 联接螺栓疲劳分析39-44
• 4.1 疲劳机理概述39-40
• 4.2 疲劳影响因素分析40-43
• 4.2.1 螺栓的疲劳因素分析40-41
• 4.2.2 载荷对螺栓疲劳的影响41-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第5章 联接螺栓寿命计算44-52
• 5.1 疲劳寿命模型计算方法44-45
• 5.2 螺栓有限元边界条件的设置45-46
• 5.3 计算结果分析46-49
• 5.4 疲劳计算模型对比研究49-51
• 5.4.1 螺栓的疲劳寿命计算结果分析50
• 5.4.2 单轴模型与多轴模型对比研究50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第6章 结论与展望52-54
• 6.1 结论52
• 6.2 展望52-54
• 参考文献54-56
• 致谢5

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本文编号：818878