学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

桥式起重机小车架参数化有限元分析方法研究

作　者: 李彬
导　师: 王宗彦；高志红
学　校: 中北大学
专　业: 机械工程
关键词: 桥式起重机小车架参数化有限元 Visual Basic APDL So1idWorks
分类号: TH215
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 4次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

现代起重机企业在满足产品质量的前提下，要面临产品设计周期、设计成本、客户要求等各方面的挑战，桥式起重机小车架结构相对比较固定，大部分由钢板拼装焊接而成，零件的结构设计有一定的规律，将参数化有限元分析方法应用于桥式起重机小车架的结构设计中，既有助于桥式起重机小车架的快速设计，又能够通过有限元分析来校核结构的强度和刚度，达到了缩短产品研发周期的目的。论文以160t桥式起重机小车架为研究对象，以Visual Basic6.0为开发语言，SolidWorks2011为三维参数化设计平台，ANSYS12.0为有限元分析平台，将参数化有限元模型建立方法和参数化有限元分析方法应用于桥式起重机小车架设计中，通过几何形状特征模型的驱动、有限元分析特征模型的建立、小车架的静力学分析，开发出了桥式起重机小车架参数化有限元分析系统。本文主要研究内容如下：（1）对产品设计中经常用到的参数化设计方法与有限元方法进行了研究，在此基础上深入研究了参数化有限元分析的理论与方法。（2）在参数化有限元建模的理论方法基础上，论述了小车架零部件的几何形状特征模型的构建和驱动，研究了几何形状特征模型转化为有限元分析特征模型的步骤，进一步完善了参数化有限元模型的技术研究。（3）以APDL为基础介绍了小车架有限元分析特征模型的建立，对小车架的整体结构和典型部件进行了强度和静刚度分析，分析方法一种是采用传统的理论计算方法，另一种是通过编写的参数化APDL程序方法自动实现了小车架静力学分析的全过程。（4）通过“参数设置—设计计算—几何形状特征模型驱动—有限元分析”等操作流程，实现了小车架参数化设计与有限元分析的全过程，提高了小车架设计的水平与效率。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-11
1 绪论  11-19
  1.1 引言  11
  1.2 课题研究背景及意义  11-12
  1.3 国内外研究现状及发展  12-16
    1.3.1 国内外起重机设计研究现状  12-14
    1.3.2 参数化有限元分析技术在国内外起重机行业的应用现状  14-16
  1.4 论文研究内容  16-17
  1.5 论文结构  17-18
  1.6 本章小结  18-19
2 参数化有限元分析技术  19-31
  2.1 参数化有限元分析技术概述  19-22
    2.1.1 参数化设计  19-20
    2.1.2 有限元方法  20-21
    2.1.3 参数化有限元分析  21-22
  2.2 参数化有限元分析技术的原理与实现方法  22-27
    2.2.1 参数化设计的原理与实现方法  22-25
    2.2.2 有限元的原理与实现方法  25-26
    2.2.3 参数化有限元分析技术的原理与实现方法  26-27
  2.3 参数化有限元分析的步骤  27-30
    2.3.1 参数化设计的步骤  27
    2.3.2 有限元方法分析的步骤  27-30
    2.3.3 参数化有限元分析的步骤  30
  2.4 本章小结  30-31
3 桥式起重机小车架参数化有限元模型研究  31-50
  3.1 研究对象的介绍  31-33
  3.2 几何形状特征模型的建立  33-40
    3.2.1 几何形状特征模型建立的原则  33-34
    3.2.2 零件几何形状特征模型建立的步骤  34-36
    3.2.3 部件几何形状特征模型建立的步骤  36-38
    3.2.4 小车架几何形状特征模型的完成  38
    3.2.5 几何形状特征模型的驱动  38-40
  3.3 参数化有限元模型的建立  40-49
    3.3.1 有限元软件 ANSYS  40-41
    3.3.2 ANSYS 的二次开发  41-42
    3.3.3 几何形状特征模型到有限元分析特征模型的转化  42-43
    3.3.4 基于 APDL 的参数化有限元模型的建立  43-49
  3.4 本章小结  49-50
4 桥式起重机小车架的静力学分析  50-60
  4.1 静力学分析的主要内容  50
  4.2 小车架典型部件的静力学分析  50-55
    4.2.1 小车架定滑轮组梁的强度分析  50-54
    4.2.2 小车架定滑轮组梁的静刚度分析  54-55
  4.3 小车架整体结构的静力学分析  55-59
    4.3.1 小车架静力学的分析过程  55-58
    4.3.2 小车架静力学的结果分析  58-59
  4.4 本章小结  59-60
5 桥式起重机小车架参数化有限元分析系统的开发与应用实例  60-72
  5.1 系统开发的意义与流程  60-62
    5.1.1 系统开发意义  60-61
    5.1.2 系统开发流程  61-62
  5.2 系统开发工具  62-64
  5.3 系统功能模块介绍  64-67
  5.4 系统应用实例  67-71
    5.4.1 参数设置  68-69
    5.4.2 设计计算  69-70
    5.4.3 几何形状特征模型的驱动  70
    5.4.4 有限元分析  70-71
  5.5 本章小结  71-72
6 总结和展望  72-74
  6.1 总结  72
  6.2 展望  72-74
参考文献  74-79
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  79-80
致谢  80-81

桥式起重机小车架参数化有限元分析方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文