刮板输送机轨座的拓扑优化分析

发布时间：2020-09-28 17:01

　　 在煤矿开采领域中,综采技术是目前世界上最先进的开采技术,而刮板输送机是综采设备中最关键的设备之一。本文简述了国内外刮板输送机的发展过程及现状,并分析了目前我国刮板输送机设计中存在的问题。轨座作为刮板输送机的重要零部件,存在着工况恶劣、受力情况复杂的问题,因此对轨座进行优化分析就显得尤为重要。本文就是针对此问题利用拓扑优化的方法,对刮板输送机的轨座进行了优化。 拓扑优化方法是结构优化设计的一种形式,是优化方法中最有价值和发展潜力的方法。拓扑优化方法自1904年由Michell提出以来,得到了很大的发展,但在实际中的应用却很少,本文将利用拓扑优化软件Nastran-Optishape对轨座进行拓扑优化分析,这对拓扑优化的实际应用具有重要的意义。 本文首先探讨了拓扑优化方法的基本理论和原理,介绍了常见的拓扑优化方法并研究了其数学模型,重点阐述了均匀化方法的理论和应用。根据国内某煤矿机械生产企业提供的资料利用三维绘图软件UG来建立轨座的实体模型,导入Patran中修改模型并进行有限元网格的划分、边界条件的施加及材料特性的定义,然后进行拓扑优化分析,得出实体模型的优化结果,综合考虑优化的结果、加工工艺的可行性、以及降低技术改造的成本三个方面,对模型进行修改,最后对新模型进行强度校核,结果显示满足原工况要求,优化后的轨座应力分布合理,节省了材料,为企业带来较大的经济效益。
【学位单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH227;TB112
【部分图文】：

（a）优化前结构的原始形状 （b）形状优化后所得结构最优形状图 2.2 形状优化示意图Fig .2.2 Sketch map of shape optimization化(topology optimization)化又称为结构布局优化，这是工程结构优化中最为复杂的一种形式[17]。这种优化形式

位移、强度等约束条件均满足的情况下，结构的边界形状是可以发生改变的，而且个数以及孔洞位置分布情况也是要发生变化的。在此基础上要求得到结构的最佳拓各界科学研究人员对于桁架结构的二维、三维情形的拓扑优化研究的较多，所以当架的拓扑优化理论和应用已经非常成熟。而相对的连续体结构的拓扑优化设计工作。结构拓扑优化图解的形式如上图 2.3 。

早发现拓扑学的，他们把猎物围在中间，进行围捕，从数学上看就是在利用圆周把平面分成内、外两部分的拓扑学定理，很显然这已经有了拓几里得完成的欧氏几何也己有了拓扑学模糊的痕迹。拓扑学正式的开端Eider)发表的关于解决哥尼斯堡七桥问题(如图 2.5 (a))的论文，这是一题。

【引证文献】

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1 夏天翔;姚卫星;;连续体结构拓扑优化方法评述[J];航空工程进展;2011年01期

相关硕士学位论文 前2条

1 徐稀文;基于有限元法的弧焊机器人结构分析[D];江南大学;2012年

2 陈鲁刚;基于ADAMS的焊接机器人动力学仿真研究[D];江南大学;2012年

本文编号：2829031