基于有限元联合仿真的翻转机横梁失效分析

发布时间：2019-02-18 15:30

【摘要】：现代大型机械在焊接、加工、卸料、装配或进一步的加工过程中都要把操作对象翻转任意角度,以便于焊接、卸料、装配或进一步加工等操作,翻转机的诞生则满足了这些要求。翻转机是一种调整物料相对位置或相对姿势的特殊机器,它能适应各种尺寸、形状的货物的翻转要求,能够安全、平稳、有效的为工业生产提供工艺输出,完成把操作对象从卧式翻转到立式或把立式翻转到卧式的操作目的。这在很大程度上避免了由原始的人力操作时引起的意外情况的出现,从而减少加工物料的损坏、威胁用户的人身安全、损坏机器等情况的发生。本文以翻转机的横梁为研究目标,分析翻转机运行过程中横梁与翻转框架接触的位置出现裂纹甚至断裂这一现象产生的原因,比如强度不足、表面存在残余应力、疲劳破坏等等,之后对这些原因进行逐一的验证。首先是对整个设备进行受力分析,列出相应的力学方程,利用数学分析软件MATLAB对方程进行求极值,这一步目的是为了找出翻转机在运行过程中的危险工况。接下来用三维软件SolidWorks建立合理的数学模型,将模型调整到危险工况的位置然后导入到有限元分析软件HyperMesh和ANSYS中分别进行前处理、求解和后处理,把经过有限元分析得出的结果和强度计算结果两者比对。经过有限元分析结果指出,导致翻转设备横梁失效的真实原因是疲劳破坏。根据产生问题的原因提出合理化的修改建议,并且对提出的改进方案进行有限元分析以校验其可行性。最终的结论是,通过增加角钢来降低横梁的疲劳应力,达到解决实际工程问题的目的。最后,利用动力学仿真软件ADAMS对该模型进行运动仿真。先是用SolidWorks将模型分为几个部分分别导出各自的刚性体,用有限元对研究目标进行柔性化处理,将柔性体取代该部分的刚性体与其他刚性体一起导入到ADAMS进行一系列处理,最后进行仿真模拟、查看结果。仿真模拟的结果进一步证实了改进方案的可行性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH69

【参考文献】

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本文编号：2425980