基于有限元分析的混砂车副梁结构优化

发布时间：2020-05-25 12:03

【摘要】：随着工业技术的发展,石油在国际市场上的地位日趋增高,压裂技术作为一种高效开采技术成为石油增产的关键,混砂车是压裂作业的重要环节,具有混合、搅拌砂液介质的作用,其结构复杂,工作环境恶劣,对整车的结构质量要求较高。副梁作为混砂车主要承载机构,其设计研究及制造成为混砂车正常工作的关键环节。混砂车上装系统多样,主要部件包括发动机、操作平台、混合罐及绞龙等,部件之间结构紧凑。在工程应用中常出现混砂车副梁弯曲情况,影响混砂车工作效率,且存在一定的安全隐患。本文在原副梁的基础上,在材料及结构方面进行了优化设计;对主副梁结构进行简化,设定上装部件质量点,创建ANSYS有限元模型,并对簧下部分进行等效处理,确定边界条件;利用workbench功能对优化前后主副梁进行静力学分析,对分析结果进行数据处理及评价。对优化前后副梁结构的自由模态和约束模态进行了分析研究,并确定发动机及路面激振频率,结合副梁固有模态振型评价副梁共振变形。对副梁进行了谐响应分析,输入发动机频率激励载荷,输出发动机安装位置变形频率曲线,对结果进行数据处理,评价优化前后副梁在该位置的响应曲线。
【图文】：

混砂车布局图

1、管汇系统混砂车管汇系统作用是吸入液体进入混合罐，经过混合罐混合再输出混合液至管汇系统，由管汇排出至压裂车。混砂车在进行压裂作业时条件极为复杂，向压裂车输送压裂液时不确定输出口在压裂车左侧还是右侧，，所以要求混砂车满足 “双吸双排”功能，即可以单侧吸排液体，也可以双侧吸排。图 1.2 为该混砂车管汇流程图。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE357

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本文编号：2680125