斗轮堆取料机门座结构设计与分析

发布时间：2017-05-18 06:14

  本文关键词：斗轮堆取料机门座结构设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在散料输送机械领域，，其产品开发一般借鉴国外的现有产品数据、采用经验公式与推断的方法来进行。在科学技术日益发展的今天，随着有限元分析、最优化方法、可靠性设计等现代设计方法的广泛应用，对散料输送机械进行结构最优化与轻量化设计，就显得尤为迫切与至关重要。基于此，本文以散料输送机械中的斗轮堆取料机为例，对其门座结构设计的关键技术开展科学研究。 研究工作与创新点主要体现在以下方面： 1.门座三维数模的参数化设计。针对散料输送机械的零部件数目繁多的特点以及产品系列化的设计要求，提出了一种适合于矿山机械的参数化设计理念，并通过INVENTOR软件得以实现。首先在EXCEL中构建原始设计驱动参数，同时在INVENTOR中构建框架模型，并将原始驱动设计参数与框架模型中的设计参数实现无缝链接与数据通讯；在框架模型的基础上建立三维结构的数字化模型与二维工程图；这样改变EXCEL中的设计参数就可以直接驱动门座的三维模型与二维工程图。 2.门座三维结构参数化的有限元分析。利用ANSYS的APDL参数化编程语言，对门座受力边界条件与材料设置等参数进行前置化处理，这样改变EXCEL中的设计参数，就能够直接获得参数化CAE的应力与位移变形情况的分布图，便于设计人员及时修改门座的原始设计参数。 3.门座疲劳寿命计算仿真分析。通过参数化的CAD/CAE研究，得到了合理的门座产品设计原始参数，根据有限元分析结果进行疲劳寿命的计算仿真分析工作，分析结果验证了前期研究工作的可行性。 4.软件平台集成封装。考虑到散料输送机械产品系列化的要求，利用VB软件平台直接调取EXCEL中的原始设计参数，从而实现VB与INVENTOR之间的数据有效通讯，用户仅需在VB界面选取（输入）合适参数，即可得到系列化产品的三维数目与二维工程图，直接用于实际生产。 本课题的研究成果，可以很好的应用到散料输送机械的设计领域，大幅度的降低系列产品设计开发成本，具有较强的工程应用前景。
【关键词】：门座 参数化设计与分析 疲劳寿命 软件平台
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 工程背景及选题目的和意义10-13
• 1.2 斗轮堆取料机的发展与设计研究现状13-15
• 1.2.1 斗轮堆取料机的发展13
• 1.2.2 斗轮堆取料机的设计研究现状13-15
• 1.2.3 斗轮堆取料机的发展趋势15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第2章 门座三维数模的参数化设计17-24
• 2.1 参数化 CAD 设计平台17-18
• 2.1.1 软件平台选择17
• 2.1.2 参数化设计流程图17-18
• 2.2 三维参数化数模与工程图技术18-19
• 2.2.1 自上而下的设计方法18-19
• 2.2.2 三维参数化数模技术19
• 2.2.3 二维工程图参数化技术19
• 2.3 斗轮机门座参数化设计建模案例19-23
• 2.3.1 框架搭建19-20
• 2.3.2 衍生设计信息20-21
• 2.3.3 基于衍生的信息进行零件设计21
• 2.3.4 参数化更改模型21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 门座三维参数化的有限元分析24-36
• 3.1 参数化分析平台的研究意义24
• 3.2 基于 ANSYS/APDL 及 VB 的有限元参数化分析24-26
• 3.2.1 有限单元法简述24-25
• 3.2.2 参数化分析平台选择25-26
• 3.2.3 参数化分析流程图26
• 3.3 门座钢结构模型的参数化分析26-35
• 3.3.1 门座钢结构特征26-27
• 3.3.2 斗轮堆取料机工作工况介绍27-28
• 3.3.3 材料特性28-29
• 3.3.4 载荷列表29-30
• 3.3.5 计算工况30-32
• 3.3.6 门座结构有限元分析32-34
• 3.3.7 原因分析34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 门座疲劳寿命计算仿真分析36-46
• 4.1 疲劳概述36
• 4.2 疲劳寿命及裂纹扩展机理36-37
• 4.3 影响疲劳的因素37-39
• 4.3.1 缺口效应37
• 4.3.2 尺寸效应37
• 4.3.3 表面质量37-38
• 4.3.4 其他因素38-39
• 4.4 疲劳分析方法39
• 4.4.1 无限寿命法39
• 4.4.2 有限寿命法39
• 4.5 门座结构的疲劳分析39-45
• 4.5.1 名义应力计算流程39-40
• 4.5.2 有限元计算模型的输入40-41
• 4.5.3 结构 S-N 曲线的定义41-42
• 4.5.4 门座结构载荷谱的定义42-43
• 4.5.5 门座结构寿命疲劳分析及结果43-45
• 4.6 本章小结45-46
• 第5章 软件平台集成封装46-53
• 5.1 设计思想46
• 5.2 系统性能分析46-47
• 5.3 开发工具 Visual Basic10.047
• 5.4 系统的工作流程47-50
• 5.5 系统应用50-51
• 5.6 本章小结51-53
• 结论与展望53-54
• 参考文献54-56
• 附录A：攻读硕士学位期间发表的学术论文56-57
• 附录B：攻读硕士学位期间申请的专利57-58
• 致谢58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 钱江涛;斗轮堆取料机主参数的选用[J];水利电力机械;2005年01期

2 李初晔;王卫朝;马岩;;基于参数灵敏度的结构性能优化[J];中国机械工程;2011年04期

  本文关键词：斗轮堆取料机门座结构设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：375277