液压支架的计算机辅助工程分析

发布时间：2017-05-22 20:06

  本文关键词：液压支架的计算机辅助工程分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了降低成本,提高采煤经济效益和可靠性,世界各主要产煤大国都在积极开展液压支架的研究。在液压支架投入批量生产前,为保证液压支架的强度和刚度,提高设计质量,需要知道液压支架在各种工况下的应力、应变数据。获得这些数据的主要途径是制做样机,在实验室依标准进行以强度为主的各项试验。该试验耗资耗时,所得数据具有限,对支架整架的强度检验存在严重不足。同时,一些重要结构件由于很难单独进行试验,从而造成了实验室试验的局限性。 为了最大程度的模拟现实情况,节省试验费用,减少设计上的失误,解决样机试验存在的问题,本文提出利用ANSYS结合PRO/E进行三维建模来分析液压支架的受力和变形的方法,从而在一定程度上代替实际工程试验并突破其局限性。进而通过VC++界面编程开发了一套专门的软件包,利用计算机辅助工程分析对液压支架及其重要结构件进行了试验仿真研究。研究的主要内容有:液压支架的力学分析;液压支架整架的试验仿真和重要结构件的计算机辅助工程分析;液压支架CAE分析软件包的编程调试及界面设计。主要成果是:反映实际结构的液压支架三维建模及空间力学分析;液压支架整架的试验仿真环境和模态分析模块的开发研制;对重要结构件分析模块的开发研制;液压支架CAE分析软件包人机界面美化的开发研制。 对液压支架进行计算机辅助工程分析,利用有限元这一数值分析方法,进行计算机求解,可以更全面的提供支架各方面的数据,并可用图形直观的表现出所有单元或节点的位移和应力分布情况,比试验室试验获得更多的资料和数据。这有利于支架的全面优化设计,达到在提高设备性能的同时,降低设备重量及其设计制造费用。同时简单适用的人机界面使得软件包操作方便快捷易用,有利于推广使用。通过对实例分析的结果可以证明该液压支架CAE分析软件包是可行的,相信在研究进一步完善之后,将会有广阔的应用市场并产生一定的经济效益。
【关键词】：计算机辅助工程分析 软件 模态分析 有限元 液压支架
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TD355.3
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第1章 绪论9-14
• 1．1 液压支架及其试验的现状9-12
• 1．1．1 国内外液压支架现状9-10
• 1．1．2 液压支架试验的现状10-12
• 1．2 本文的主要任务12-13
• 1．3 论文的主要内容安排13
• 1．4 小结13-14
• 第2章 液压支架及其试验14-23
• 2．1 液压支架14-19
• 2．1．1 液压支架的型式14-15
• 2．1．2 液压支架的结构15-18
• 2．1．3 液压支架的支护方式18-19
• 2．1．4 液压支架的主要参数19
• 2．2 液压支架的样机试验19-21
• 2．2．1 液压支架整架检验19-21
• 2．2．2 液压支架样机试验的不足21
• 2．3 液压支架的发展趋势21-22
• 2．4 本章小结22-23
• 第3章 液压支架的计算机辅助工程分析23-60
• 3．1 计算机辅助工程分析概述23-25
• 3．1．1 CAE技术与CAE软件23-24
• 3．1．2 有限元法及其应用24-25
• 3．2 建立液压支架三维力学模型25-29
• 3．2．1 液压支架受力分析25-27
• 3．2．2 支架的结构特点27-28
• 3．2．3 支架应力分析方法28-29
• 3．3 液压支架试验的计算机模拟29-31
• 3．3．1 支架结构的计算机模型化29-30
• 3．3．2 试验工况的计算机模拟30
• 3．3．3 试验载荷的模拟30
• 3．3．4 软件的选择30-31
• 3．4 三维建模的建立和输出31-33
• 3．4．1 模型的简化31-32
• 3．4．2 本文模型的建立32-33
• 3．4．3 模型的输出33
• 3．5 有限元空间结构分析33-50
• 3．5．1 有限元空间结构分析概述33-35
• 3．5．2 单元类型的选择35-37
• 3．5．3 网格的划分37-38
• 3．5．4 模型边界条件处理38-39
• 3．5．5 祸合节点39
• 3．5．6 求解模型39
• 3．5．7 液压支架整架分析及结果讨论39-43
• 3．5．8 重要结构件分析及结果讨论43-50
• 3．6 模态分析50-54
• 3．6．1 模态分析概述50-52
• 3．6．2 液压支架顶梁的模态分析52
• 3．6．3 液压支架底座的模态分析52-54
• 3．7 ANSYS二次开发54-58
• 3．7．1 二次开发工具54-55
• 3．7．2 APDL编程55-56
• 3．7．3 二次开发模板实现的方法和原理56-57
• 3．7．4 参数化设计模型的建立57-58
• 3．8 仿真动画制作58
• 3．9 人机界面软件的选用58
• 3．10 本章小结58-60
• 第4章 液压支架CAE分析软件包的设计开发60-75
• 4．1 软件包框架61-63
• 4．1．1 液压支架CAE分析总控制台61
• 4．1．2 工程分析仿真集成环境61-62
• 4．1．3 其他组成部分62-63
• 4．2 软件包的实现63-70
• 4．2．1 建立项目文件63-64
• 4．2．2 数据文件的保存64-65
• 4．2．3 实现对应用程序的控制65-66
• 4．2．4 联机帮助系统的实现66-70
• 4．3 工程算例70-74
• 4．4 本章小结74-75
• 结论75-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间的发表的学术论文80-81
• 致谢81-82
• 学位论文评阅及答辩情况表82

【引证文献】

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：386723