林业起重机结构有限元分析与软件开发

发布时间：2017-07-15 12:32

  本文关键词：林业起重机结构有限元分析与软件开发

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【摘要】：随着市场经济的发展和林业产业的升级，林业机械越来越广泛地应用于林业生产的各个领域。林业起重机是林业机械的一种，集原木的收集、装卸、运输等于一体，是一种专用的随车起重机，具有转运效率高、灵活性强等特点。为了提高林业起重机结构的整体力学性能，本文编制了林业起重机结构参数化有限元分析程序，并开发了结构分析及优化软件。 本文以林业起重机为研究对象，以ANSYS的参数化设计语言APDL为工具，，开发了林业起重机结构有限元分析计算程序，自动完成起重机参数化建模、加载、分析计算及后处理的全过程，实现了起重机典型工况结构的强度刚度以及臂体屈曲稳定性的分析，获得了起重机结构的静强度数据，并对起重机进行现场应力测试，通过测试值与模拟值的对比，验证了有限元模拟结果的准确性；其次，对林业起重机的动力特性进行有限元分析，主要包括模态分析、谐响应分析以及基于起升载荷的瞬态分析，确定了结构在动力载荷作用下的内力、变形等动力特性，更好地掌握了起重机的结构动力响应特性，有助于提高结构设计的质量；最后，利用Visual Basic6.0可视化编程软件开发软件界面，对所开发的有限元分析程序进行封装，自动实现对ANSYS软件的后台调用分析，简化了复杂的有限元分析过程，缩短了产品研发周期，降低了设计成本，提高了产品的质量和可靠性。
【关键词】：林业起重机 参数化 有限元分析 软件开发
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH218
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 林业起重机国内外发展现状及趋势10-14
• 1.2.1 国外林业起重机发展现状11-12
• 1.2.2 国内林业起重机发展现状12-13
• 1.2.3 国内外林业起重机的发展趋势13-14
• 1.3 现代设计方法的应用14-15
• 1.4 本文的主要内容15-17
• 第2章 林业起重机参数化建模17-24
• 2.1 有限元方法概述17-18
• 2.1.1 有限元方法的发展17
• 2.1.2 有限元方法的基本原理17-18
• 2.2 ANSYS 软件简介18-19
• 2.3 ANSYS 参数化设计语言 APDL19
• 2.4 林业起重机参数化模型的建立19-23
• 2.4.1 林业起重机建模方案20
• 2.4.2 参数化建模处理技术20-21
• 2.4.3 参数化模型的建立21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 林业起重机静力学分析24-52
• 3.1 林业起重机典型工况确定24-28
• 3.1.1 林业起重机的工作等级24
• 3.1.2 林业起重机的计算载荷24-27
• 3.1.3 林业起重机的典型工况27-28
• 3.2 林业起重机强度刚度分析28-38
• 3.2.1 强度结果分析28-37
• 3.2.2 刚度结果分析37-38
• 3.3 液压缸变幅过程模拟38-40
• 3.4 林业起重机臂体局部稳定性分析40-46
• 3.4.1 局部稳定性分析理论及建模41-42
• 3.4.2 伸缩臂局部稳定性分析42-44
• 3.4.3 伸缩臂臂体截面尺寸优化44-46
• 3.5 林业起重机典型工况应力测试46-51
• 3.5.1 测试仪器47
• 3.5.2 测试步骤47-50
• 3.5.3 测试结果分析50-51
• 3.6 本章小结51-52
• 第4章 林业起重机动力学分析52-68
• 4.1 ANSYS 的动力学分析类型52
• 4.2 林业起重机模态分析52-57
• 4.2.1 模态分析理论基础53-54
• 4.2.2 模态分析54-57
• 4.3 林业起重机谐响应分析57-61
• 4.3.1 谐响应分析的理论基础58-59
• 4.3.2 谐响应分析59-61
• 4.4 基于起升载荷的林业起重机瞬态分析61-67
• 4.4.1 瞬态动力学分析的理论基础61-62
• 4.4.2 瞬态动力学分析中的阻尼62-63
• 4.4.3 基于起升载荷的瞬态动力学分析63-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第5章 林业起重机结构分析软件开发68-82
• 5.1 软件的功能与流程设计68-70
• 5.1.1 软件的功能68
• 5.1.2 软件的流程设计68-70
• 5.2 软件开发工具70-71
• 5.2.1 Visual Basic 6.0 编程语言70
• 5.2.2 ANSYS 二次开发工具70-71
• 5.3 软件接口技术71-74
• 5.3.1 VB 与 ANSYS 的接口技术71-72
• 5.3.2 软件数据流传递72-73
• 5.3.3 VB 调用 ANSYS 批处理过程73-74
• 5.4 软件应用74-81
• 5.4.1 软件安装74
• 5.4.2 软件登陆74-75
• 5.4.3 软件操作75-81
• 5.5 本章小结81-82
• 结论82-83
• 参考文献83-86
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果86-87
• 致谢87-88
• 作者简介88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：543916