基于参数化的叉车转向桥有限元分析系统的研究

发布时间：2020-06-01 01:59

【摘要】： 叉车作为一种70年代以来发展起来的起重运输机械，在我国应用已越来越普遍。由于叉车的工作环境比之汽车要恶劣得多，常常是不停歇地三班工作，前进、倒退、转向、升降极为频繁，使得叉车常常出现零部件失效。而当前由于设计方法所限（如零部件设计孤立地进行，整体组装后出现各个零件的变形），不能精确地选择零部件的尺寸和结构，造成有的地方强度不够，而有的地方强度又严重过剩。结果是零部件笨重，材料浪费，时有破坏，严重地影响了产品开发和设计，，造成直接经济损失。转向桥作为叉车的主要零部件，受多种载荷作用，特别容易发生变形，造成零部件失效，影响叉车整车寿命。随着叉车强化程度的提高，必须对零部件进行优化设计、分析，另一方面，随着市场竞争的日益激烈，叉车产品更新换代的周期显著缩短，从而要求大大加快新产品的开发与研制速度。对此，传统的设计方法与研制步骤已难以适应，而不采用国际上著名的软件一是出于经济上的考虑；二是用著名软件虽然方便，但对不同型号的零件只能一个一个地建模，因此迫切需要有一种科学的叉车通用强度分析系统。有限元法（Finite Element Method）把所考虑的问题的区域离散为若干个单元和网格，问题的控制方程在区域上用全部满足或部分满足边界条件的函数。有限元方法作为一种数值方法，有着广泛的应用价值。有限元法能解决一般结构和连续体问题，是适合于利用计算机解决许多工程疑难问题的有效方法。有限元方法可以通过宏观到微观的结合，彻底分析各部件内部每一点的应力状态，分析部件变形情况，通过计算机模拟分析，多种方案解决其强度问题，从而提高叉车的可靠性。叉车转向桥有限元分析系统用于叉车总体设计时，对转向桥设计方案的预测评估。应用计算机技术编制有限元分析程序，可在产品设计与开发前使用程序对相应零部件进行分析计算，以便合理选择材料。根据计算结果合理安排尺寸，合理布置圆角、油孔等位置，合理分析受力工况，绘制零部件内部各点的应力曲线，分析变形形式，预先发现可能的破坏形式，提供可靠的改进意见，并进一步对改进后的部件进行分析，提出多方案对比数据供设计和改进产品之用。中文摘要本论文的核心部分是叉车转向桥有限元分析系统，由前处理技术、有限元模块开发及后处理技术等模块组成。本系统具有以下特点： 1、根据叉车转向桥的结构、功能利用 Fortran Powerstation 建立数据表，实现参数化功能。便于实现各种不同结构的转向桥数据的录入、保存等，进行有限元分析。 2、选用 Fortran Po。erstation 4．0和 OPENGL库等多种计算机应用软件作为编程工具，具有良好的图形和用户界面。 3、整个软件采用模块结构，模块分层，各模块之间具有相对独立的功能，便于用户使用维护。本论文的开发内容有： l、应用技术分析及力学理论，对叉车转向桥受力工况进行分析。找出转向桥的最易损部位。 2、应用有限元方法选择合理有限单元，编制相应程序，实现转向桥的有限元网格自动划分。 3。应用力学理论，找出变形最大点。最大应力点，编制后处理程序，绘制应力曲线（应力渲染图）和变形图，结果可视化。 4、提出转向桥设计新方案，为提高叉车产品设计水平档次和改进设计，提供依据。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：TH242

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