【碩士】某鉆機車架結構有限元分析及優(yōu)化設計

內(nèi)容簡介

　　【碩士】某鉆機車架結構有限元分析及優(yōu)化設計　　學科專業(yè)：施工工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：南京航空航天大學　　學位年度：2010　　鉆機作為一種重要的施工機械，在冶金、能源、礦山、建筑等方面有著廣泛的應用。由于經(jīng)常在野外作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣。車架是鉆機的承載基體，鉆機受到的各種載荷最終都傳遞給了車架，其結構強度直接影響鉆機的性能和工作安全。因此，對車架進行結構分析和優(yōu)化顯得尤為重要?！　? 本文針對某公司一款露天鑿巖鉆機車架，綜合運用建模技術，在前處理軟件HyperMesh中建立車架的有限元模型，導入ANSYS軟件中對車架進行模態(tài)分析，計算出了車架的模態(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度問題。接著，對車架在不平路面、支撐懸空、推進梁處于最近位置和最遠位置等四種工況下的靜態(tài)剛強度進行分析。結果表明，該車架受到的最大應力小于材料的許用應力，滿足設計的要求，同時找出了車架結構的薄弱部位?！　? 最后，利用優(yōu)化設計工具OptiStruct對車架主要部件右縱梁進行拓撲優(yōu)化，定義一個包含右縱梁組成零件的優(yōu)化設計空間，運用密度法，得到了優(yōu)化的車架縱梁拓撲結構；對車架后部的零部件進行尺寸優(yōu)化，得到了各板件的最佳厚度，將優(yōu)化后的車架模型進行分析驗證。結果表明，通過尺寸優(yōu)化車架后部重量降低了21．6％，最大應力小于材料的許用應力。在滿足設計要求的情況下，達到了優(yōu)化車架結構，節(jié)約原材料，降低成本的目的?！　? 本文的研究工作對企業(yè)在鉆機車架的設計、改造和優(yōu)化等方面具有實用的參考價值和指導意義?！　?

專題推薦