基于ANSYS的石油管道缠绕机的结构优化设计

发布时间：2017-09-18 17:29

  本文关键词：基于ANSYS的石油管道缠绕机的结构优化设计

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【摘要】：管道运输的蓬勃发展使得提升管道防腐技术的任务迫在眉睫,石油管道缠绕防护设备正是在这背景下应运而生。本文以企业横向项目石油管道缠绕防护设备为研究对象,该设备预估整重50公斤,样机实为80公斤,为了达到轻量化的要求,选取缠绕机中的右撑板和连接架为对象进行结构优化设计,先对缠绕机的右撑板和连接架进行三维建模处理,在PRO/E4.0中建立起实体模型并保存Parasolid格式后导入ANSYS中进行静力学分析和模态分析,分析数据,进行优化,将前后的数据进行比对,优化效果比较明显。该文章探讨内容如下:(1)将缠绕机按功能结构进行模块化划分,缠绕模块和行走模块是缠绕机整体能否正常工作的关键部分,右撑板和连接架是联接缠绕模块和行走模块的重要零部件,选取右撑板和连接架为研究对象进行优化设计。(2)通过撑板和连接架的二维CAD图获取零件的尺寸,在三维软件PRO/E4.0中建立缠绕机撑板和连接架的三维模型,转入到ANSYS软件中,对其进行受力加载,得到结论。(3)根据实验数据和有限元分析结果,对缠绕机右撑板和连接架结构进行优化设计。改善了撑板和连接架的机械结构特性。
【关键词】：右撑板 连接架 ANSYS 结构优化
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE988.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题的来源及意义8-9
• 1.2 国内外缠绕机研究发展现状9-11
• 1.3 CAE技术简介和应用11-12
• 1.4 论文研究的主要内容以及思路12-14
• 1.4.1 论文研究的内容12
• 1.4.2 论文研究思路12-14
• 第2章 石油管道缠绕机的功能分析14-18
• 2.1 功能的含义14-15
• 2.2 石油管道缠绕机的功能要求15-16
• 2.2.1 管道外涂层的修复手段15-16
• 2.2.2 胶带缠绕设备的功能要求16
• 2.3 胶带缠绕设备的功能分解16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第3章 石油管道缠绕机的模块化结构创建18-28
• 3.1 缠绕机的功能结构布局18
• 3.2 建立缠绕机的详细结构模型18-19
• 3.3 各组成模块的详细结构构建19-27
• 3.3.1 缠绕机驱动模块的构建19-20
• 3.3.2 传动模块的结构构建20-21
• 3.3.3 行走模块的功能结构21-23
• 3.3.4 缠绕结构的功能构造23-26
• 3.3.5 辅助模块的功能构造26-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第4章 缠绕机ANSYS有限元动力学分析28-47
• 4.1ANSYS的综合介绍28-31
• 4.1.1 ANSYS的用途以及功能模块28-29
• 4.1.2 有限元的分类和分析步骤29-30
• 4.1.3 有限元法的分析过程30-31
• 4.2 缠绕机右撑板的静力学分析31-39
• 4.2.1 右撑板有限元结构的建立32-33
• 4.2.2 右撑板有限元的网格划分33-35
• 4.2.3 右撑板力学计算和有限元模型载荷施加35-39
• 4.3 右撑板有限元模型模态分析39-41
• 4.3.1 有限元模态计算和振型结果分析39-41
• 4.4 连接架的静力学分析及模态分析41-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第5章 缠绕机结构优化设计47-58
• 5.1 优化概念的发展进程47
• 5.2 优化方法的择优选择47-48
• 5.3 结构优化的影响条件48-49
• 5.4 右撑板的结构优化设计49-53
• 5.4.1 右撑板的静力学分析49-51
• 5.4.2 右撑板的模态分析51-53
• 5.5 连接架的结构优化设计53-56
• 5.5.1 连接架的静力学分析53-55
• 5.5.2 连接架的模态分析55-56
• 5.6 本章小结56-58
• 第6章 结论与展望58-59
• 6.1 结论58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-61
• 致谢61

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9 毛利明;锥形玻璃钢电线杆内固化缠绕机设计[D];哈尔滨理工大学;2013年

10 朱学玲;坩埚丝带缠绕机的设计与分析[D];内蒙古农业大学;2012年

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本文编号：876872