某种船用箱型桁架结构平板车参数化分析

发布时间：2020-04-05 05:47

【摘要】：船厂用桁架结构平板车用于船厂游艇运输。平板车由一系列的钢管组成的箱型桁架构成,各个桁架将可以自由拆解拼装,此车的动力来源于四个驱动轮,并配有若干个起到支撑作用的从动轮,各个从动轮位置可变。该运输车的优势在于重量轻,易于改变结构形式,方便扩容升级,制造成本低,用于运输体积庞大的目标。本文提出了一种平板车的结构形式,并对其进行了结构强度分析、优化设计,编写了一套箱型桁架结构平板车参数化有限元建模的程序,为今后该类型结构物的设计与结构强度校核提供了工具。首先,根据装载需求对平板车进行结构设计,设计组成平板车各种部件。为了方便确定任意指定平板车构件,对平板车构件进行编号。然后,为了校核平板车的结构强度,将利用直接计算法对平板车强度计算。计算之前需要建立平板车有限元网格模型,出于后续优化任务可以顺利进行以及为类似结构强度计算建立有限元模型提供工具等方面的考虑,将采用参数化建模的方式,编写一套建立平板车有限元网格模型的软件。该建模方法可更改调整部件的结构尺寸、结构形式、布置位置和平板车的总体结构形式和尺寸。其次,基于上文所述建立的有限元模型对平板车结构强度进行校核。寻找平板车结构强度的薄弱点;分析结构的各部分的应力分布结果,应力盈余较大的部分作为后续优化的重点部分。最后,对平板车进行优化,该过程包括两个方面:从动轮位置的优化、平板车结构优化。从动轮位置的优化即是平板车有限元模型边界条件的优化,通过直接计算法对优化方案结构强度计算时,改变平板车边界条件模拟平板车从动轮的位置优化,并筛选出最优方案。针对平板车结构优化提出了3种优化方案:改变箱型桁架组成部件的结构形式;改变平板车箱型桁架的部件尺寸大小;改变六面连接体和端面法兰的部件厚度。本文研究了基于ABAQUS_Python脚本建立箱型桁架结构参数化有限元模型的方法,并根据计算结果总结出了箱型桁架结构的力学特性,具有一定的工程实用价值。
【图文】：

图 4-3 箱型桁架 C0506 与六面连接体组合及约束点车中心 口字 形桁架有限元网格模型的准确性。中车桁架结构为箱型桁架 C0506、D0506、05CD、0六面连接体红点位置处的顶点。读取约束节点处在 Z 方向支反力之和与结构重力作比较，以此验结果见表 4-2。

科 技 大 学 硕 士 学 位 论 与结构重力作比较，，以此验证该结构有限元图 4-3 箱型桁架 C0506 与六面连接体组合及约束点中心 口字 形桁架有限元网格模型的准确性。桁架结构为箱型桁架 C0506、D0506、05CD、面连接体红点位置处的顶点。读取约束节点 Z 方向支反力之和与结构重力作比较，以此果见表 4-2。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U673.5

【参考文献】

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本文编号：2614630