【碩士】某鉆機(jī)車架結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

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內(nèi)容簡介

　　【碩士】某鉆機(jī)車架結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)　　學(xué)科專業(yè)： 施工工程 　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：南京航空航天大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　 鉆機(jī)作為一種重要的施工機(jī)械，在冶金、能源、礦山、建筑等方面有著廣泛的應(yīng)用。由于經(jīng)常在野外作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣。車架是鉆機(jī)的承載基體，鉆機(jī)受到的各種載荷最終都傳遞給了車架，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接影響鉆機(jī)的性能和工作安全。因此，對(duì)車架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化顯得尤為重要?！　? 本文針對(duì)某公司一款露天鑿巖鉆機(jī)車架，綜合運(yùn)用建模技術(shù)，在前處理軟件HyperMesh中建立車架的有限元模型，導(dǎo)入ANSYS軟件中對(duì)車架進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算出了車架的模態(tài)振型與固有頻率，通過固有頻率與振型從整體上考慮車架的局部強(qiáng)度問題。接著，對(duì)車架在不平路面、支撐懸空、推進(jìn)梁處于最近位置和最遠(yuǎn)位置等四種工況下的靜態(tài)剛強(qiáng)度進(jìn)行分析。結(jié)果表明，該車架受到的最大應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力，滿足設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)找出了車架結(jié)構(gòu)的薄弱部位。　　 最后，利用優(yōu)化設(shè)計(jì)工具OptiStruct對(duì)車架主要部件右縱梁進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，定義一個(gè)包含右縱梁組成零件的優(yōu)化設(shè)計(jì)空間，運(yùn)用密度法，得到了優(yōu)化的車架縱梁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；對(duì)車架后部的零部件進(jìn)行尺寸優(yōu)化，得到了各板件的最佳厚度，將優(yōu)化后的車架模型進(jìn)行分析驗(yàn)證。結(jié)果表明，通過尺寸優(yōu)化車架后部重量降低了21．6％，最大應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力。在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，達(dá)到了優(yōu)化車架結(jié)構(gòu)，節(jié)約原材料，降低成本的目的?！　? 本文的研究工作對(duì)企業(yè)在鉆機(jī)車架的設(shè)計(jì)、改造和優(yōu)化等方面具有實(shí)用的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。　　

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