立体仓库货架有限元分析及立柱截面改进设计

发布时间：2017-08-17 09:17

  本文关键词：立体仓库货架有限元分析及立柱截面改进设计

  更多相关文章： 立体仓库货架 冷弯薄壁开口型钢 轴心受压稳定 ABAQUS

【摘要】：本文来源于与某公司合作的设计项目,设计要求对该公司所生产90型货架系统进行结构承载能力分析及结构改进设计。本文分析设计的目的是对现有货架的承载能力进行评估,包括货架的强度、刚度与稳定性的安全评估,并在满足设计承载能力的前提下,对货架的材料进行合理选择及对立柱截面进行改进设计,以达到减重减料的目的。主要研究内容及结论为：(1)采用有限元方法,运用ABAQUS软件,对X型支撑结构与K型支撑结构的货架进行了结构静力分析,运用可附加截面属性和材料属性的三维空间线单元建立货架有限元模型,通过科学、合理的建模,保证了计算结果的合理性。(2)通过对货架重点部位应力、应变的分析,对其强度与刚度进行了安全评估。依据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》,进行了货架承载稳定性的计算。对货架的有限元应力应变分析表明,货架立柱地脚处等效应力最大,等效应力中轴向应力占主要部分,弯曲应力很小,为轴向应力的1-3%,切应力几乎为零；货架立柱的最上端侧向挠度最大,两种结构中横梁与斜杆的应力与应变均较小。对货架立柱的稳定性分析表明,Q235的稳定承载能力已接近其临界力,Q345的稳定承载能力只达到其临界力的50%,两种材料的差价约为5%,用Q345代替Q235可以获得较高的性价比。(3)采用优化设计的思想,通过推导立柱轴向承载的临界压力公式得到立柱优化的承载能力约束条件,配合立柱截面各尺寸约束,以立柱最小截面积为优化目标,实现了对货架立柱截面的改进设计。设计结果表明,改进后的立柱截面积较改进前减少了约12%,取得了较好的减重效果。本文的研究结果对货架的结构设计与选材具有参考价值。
【关键词】：立体仓库货架 冷弯薄壁开口型钢 轴心受压稳定 ABAQUS
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH692.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 立体仓库研究8-12
• 1.1.1 国外研究现状10-11
• 1.1.2 国内研究现状11-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 研究内容13-15
• 第2章 立体仓库货架结构分析及有限元建模15-27
• 2.1 立体仓库货架结构15-21
• 2.1.1 立体仓库系统15
• 2.1.2 货架单元15-19
• 2.1.3 支撑结构与立柱片19-21
• 2.2 货架有限元模型的建立21-26
• 2.2.1 货架几何模型的建立21-23
• 2.2.2 截面属性及材料属性的定义23-24
• 2.2.3 货架载荷与自重及边界条件的建立24-25
• 2.2.4 网格单元的选取25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 立体仓库货架有限元结果及分析27-49
• 3.1 引言27
• 3.2 K型支撑结构货架应力应变分析27-35
• 3.2.1 货架受力分析27-32
• 3.2.2 货架位移分析32-35
• 3.3 X型支撑结构货架应力应变分析35-42
• 3.3.1 货架受力分析35-38
• 3.3.2 货架位移分析38-42
• 3.4 货架立柱轴心受压稳定临界力分析42-47
• 3.4.1 截面离散法42-44
• 3.4.2 截面离散法计算截面特性参数44-45
• 3.4.3 立柱轴心受压强度计算45-47
• 3.4.4 材料设计指标及构造要求47
• 3.5 本章小结47-49
• 第4章 立柱截面改进设计49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 设计变量49-50
• 4.3 目标函数50
• 4.4 约束条件50-53
• 4.5 立柱横截改进设计及结果53-55
• 4.6 改进结果分析55-59
• 4.6.1 应力分析55-57
• 4.6.2 位移分析57-59
• 4.7 本章小结59-60
• 第5章 结论与展望60-61
• 参考文献61-65
• 在学期间的研究成果65-66
• 一、发表论文65-66
• 致谢66

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张鹏,王大留,吴大民;机械化立体仓库模拟试验[J];二汽科技通讯;1977年02期

2 张宣茂;;立体仓库简介[J];机械科技动态;1979年04期

3 严忠福;;立体仓库与集装箱[J];机械工人.冷加工;1980年08期

4 王丽娟;第二汽车厂配套处自动化高位立体仓库通过鉴定[J];电工技术杂志;1988年05期

5 戴冬兵;刘小平;徐云;;立体仓库实例简介[J];新技术新工艺;1993年05期

6 陈骏,施国洪,姚冠新;立体仓库自动控制系统设计[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2000年05期

7 陈骏,施国洪;立体仓库的自动化改造[J];制造业自动化;2000年07期

8 王莹,吴耀华;仓储型和在线服务型立体仓库的统一[J];江苏机械制造与自动化;2000年02期

9 刘承达;张慧慧;;气-电智能立体仓库的研制[J];液压与气动;2006年05期

10 ;坚固抗震的立体仓库[J];现代制造;2008年38期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 刘薇;;基于eM-Plant自动化立体库仿真设计[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年

2 刘韬;傅卫平;谢敬;;立体仓库出入库调度系统的OOTPN建模[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年

3 蔡有信;员建成;范先超;;南山自动化高架立体仓库工程(安装篇)[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年

4 何芳;许凡春;;物流系统物料分拣的数据处理与数据库管理[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 国家知识产权局专利局 师彦斌;立体仓库技术及市场发展综述[N];计算机世界;2003年

2 通讯员 姚惠军;机械制造业首座自动化零件立体仓库将现身昆船[N];中国船舶报;2006年

3 杜梅 甘志勇;华东最大的立体仓库在淮南矿业投入使用[N];现代物流报;2006年

4 李文;蒙牛构筑供应链后防线[N];中国现代企业报;2007年

5 杨紫;仓储进入自动化立体时代[N];现代物流报;2008年

6 记者 缪亚平　通讯员 袁国强;中铁立体仓库 3分钟“出货”[N];昆明日报;2011年

7 于淼;国内首个超大自动立体仓库开建[N];中国航天报;2012年

8 源慧;光明乳业物流自动化技术保障乳品安全[N];中国包装报;2010年

9 李夏邋通讯员 胡志强 沈虹;天津港建立体仓库[N];天津日报;2007年

10 记者 朱卉;我市强势推进“机器换人”[N];嘉兴日报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 赵长友;烟叶原料配方立体仓库优化运行与仿真研究[D];山东大学;2008年

2 王靖;立体仓库时空数据模型的构建与应用研究[D];南京师范大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 彭昌煦;基于Logix的立体仓库仿真与一体化管控系统设计[D];河北大学;2015年

2 任为;立体仓库货位优化与仿真研究[D];中国矿业大学;2015年

3 乔艳龙;某医药配送中心立体仓库的运行优化研究[D];河北科技大学;2014年

4 邢丽娟;工业生产型立体仓库的设计与优化[D];西安建筑科技大学;2015年

5 徐殊凝;精密仪器立体仓库控制与管理系统优化设计[D];太原科技大学;2015年

6 马兴邦;立体仓库货架有限元分析及立柱截面改进设计[D];北方工业大学;2016年

7 钟伟;上海大众制造部立体仓库库位优化[D];上海交通大学;2008年

8 黄诗茗;智能化密集型立体仓库运载装置控制系统的开发[D];东北大学;2008年

9 贾小冬;智能化密集型立体仓库运载装置控制策略的研究[D];东北大学;2008年

10 汪淳;A公司立体仓库规划与设计应用研究[D];安徽工业大学;2014年

，

本文编号：688207