重型驶入式货架设计及稳定性研究

发布时间：2017-06-21 23:17

  本文关键词：重型驶入式货架设计及稳定性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的发展,物流运输行业已悄然出现在人们的视线当中,成了一个新兴行业。其中,仓储设备是物流行业不能或缺的一个成员,而货架则更是这些设备中的主力军,本文的研究对象即为驶入式货架。在这个寸土寸金的时代资金所带来的压力也与日俱增,但对于货架的需求越来越大,因此,需要对企业提出更高的要求,包括仓库功能的改善、仓库空间利用率的提高、物流速度的加速等。但由于缺少行业规范,货架企业面临着日益激烈的市场竞争,为了更好的发展,必须不断在产品开发、生产管理、应用创新等方面下功夫。首先,阅读有关文献,根据仓库空间及货物要求设计货架系统的整体方案和机械结构。对货架系统的连接部件以及固定部件等主要问题进行了设计、选型与校核,同时在三维CAD软件catia中对零部件进行建模与装配。其次,采用ANSYS Workbench软件,创建了驶入式货架系统的有限元模型,分别在不同工况下对货架系统的重要部件以及整体系统进行了强度分析,获得了应力和总变形云图,从而对主要零部件的强度和刚度进行了校核验证。并根据分析结果提出改进方案,对改进后的模型进行二次校核,得出满足强度要求。再次,对改进后的整个驶入式货架系统进行有限元模态分析,获得了驶入式货架系统各阶模态频率和振型,得出整体结构虽然一阶模态刚度偏低,但整体结构刚度分布均匀,抗震性能也较好,满足刚度要求。最后,对驶入式货架进行了模态实验分析,所使用的仪器为LMS噪声测试分析仪,获得了驶入式货架的频率和振型,验证了有限元分析得出的计算结果在合理误差范围之内。总体设计满足使用要求。
【关键词】：重型驶入式货架系统 静力学分析 强度校核 有限元模态分析 试验模态分析
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH692.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及课题来源9
• 1.2 国内外发展及研究现状9-12
• 1.3 本文的主要研究内容及意义12-14
• 第2章 重型驶入式货架的设计及稳定性分析14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 设计原则及设计要求14
• 2.2.1 设计原则14
• 2.2.2 设计要求14
• 2.3 工作对象的结构及受力特点14-16
• 2.3.1 货架的结构特点14-15
• 2.3.2 货架受力特点15
• 2.3.3 工作对象使用过程中的优点和缺点15-16
• 2.3.4 工作对象的适用性16
• 2.4 工作对象的基本参数16-17
• 2.5 结构形式17
• 2.6 几何特性17-19
• 2.6.1 立柱几何特性18
• 2.6.2 等边角钢几何特性18-19
• 2.6.3 方形空心钢几何特性19
• 2.7 荷载计算19-23
• 2.7.1 整体荷载计算19-20
• 2.7.2 贯通梁强度计算20-23
• 2.8 整体稳定性计算23-27
• 2.8.1 按恒荷载+活荷载+水平荷载计算23-25
• 2.8.2 按恒荷载+活荷载+横向水平地震作用25-27
• 2.9 小结27-28
• 第3章 重型驶入式货架整体稳定性有限元分析28-49
• 3.1 引言28
• 3.2 有限元法基本理论28-30
• 3.2.1 弹性力学基本理论28-29
• 3.2.2 有限元法分析的基本步骤29-30
• 3.3 ANSYS Workbench有限元软件简介30
• 3.4 屈曲分析原理30-32
• 3.5 货架立柱的线性屈曲分析32-35
• 3.6 货架整体结构的有限元分析35-43
• 3.6.1 工况及荷载组合35-36
• 3.6.2 驶入式货架有限元模型的建立36-37
• 3.6.3 驶入式货架有限元计算分析结果37-43
• 3.7 货架系统改进方案优选43-48
• 3.7.1 改进方案43-45
• 3.7.2 对改进后的货架进行二次校核45-48
• 3.8 小结48-49
• 第4章 重型驶入式货架有限元模态分析49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 有限元模态分析法49-51
• 4.2.1 模态分析计算理论49-51
• 4.2.2 模态阶数的提取51
• 4.3 模态分析有限元模型51-53
• 4.3.1 几何模型51-52
• 4.3.2 导入几何模型及网格划分52-53
• 4.3.3 约束加载53
• 4.4 模态分析结果53-58
• 4.5 小结58-59
• 第5章 重型驶入式货架系统试验模态分析59-74
• 5.1 引言59
• 5.2 试验目的59
• 5.3 试验对象、仪器及试验方案59-63
• 5.3.1 试验对象59-60
• 5.3.2 试验仪器60
• 5.3.3 试验方案60-61
• 5.3.4 试验总体步骤61-62
• 5.3.5 几何模型62-63
• 5.4 测试系统设置与调试63-64
• 5.5 试验结果及评价分析64-72
• 5.5.1 设置验证结果64-65
• 5.5.2 FRF函数数据65-66
• 5.5.3 频响函数稳态图66
• 5.5.4 试验模态数据66-67
• 5.5.5 模态参数验证67-68
• 5.5.6 模态综合结果68-72
• 5.5.7 动特性评价72
• 5.6 有限元模态与实验模态的对比分析72-73
• 5.7 小结73-74
• 第6章 总结与展望74-76
• 6.1 总结74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文81

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