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JB30/15冲击试验机有限元分析及改进研究

作　者: 颜家福
导　师: 叶南海
学　校: 湖南大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 试验机轻量化设计模型有限元
分类号: TH87
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

冲击试验机在新材料、新工艺、新技术和新结构的探索研究中是不可或缺重要测试仪器。随着先进制造技术的发展和节能减排工作的实施,人们不但对冲击试验机产品保持了高精度、高可靠性的要求,更提出了轻量化的要求,以与环境与资源约束、重量性能比、性价比的要求相适应。本文利用计算机仿真技术对JB30/15冲击试验机进行轻量化研究,在调研分析JB30/15冲击试验机性能和生产现状的基础上,采用现代设计方法和通用设计软件实现了轻量化设计的目的。首先,用UG三维造型软件建立了JB30/15冲击试验机的实体模型；其次,根据设备现行参数,计算出JB30/15冲击试验机摆锤的运动轨迹,并借助ADAMS多体运动学仿真软件进行了运动学仿真；再次,采用ANSYS有限元分析软件对其进行了有限元分析,包括对立柱、底座、摆锤等零件有限元静力分析和模态分析；最后,根据分析结果对JB30/15冲击试验机进行了轻量化优化设计,以JB30/15冲击试验机总重为优化目标,共减重60kg,占原整机总重的20%。研究结果表明,按上述的研究方法、路线和手段,对冲击试验机进行轻量化设计,是可行且有效的。本文在研究过程中所解决的计算机仿真技术应用问题,不但为同类冲击试验机产品的设计、生产提供了依据,且可以大大缩短其开发周期,这对于冲击试验机生产企业节省工程材料、降低产品的成本、节能减排、提高市场竞争力是大有裨益的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
插图索引  9-11
附表索引  11-12
第一章绪论  12-16
  1.1 冲击试验机的研究现状  12-13
  1.2 JB30/15冲击实验机存在的问题  13
  1.3 选题的背景和意义  13-14
  1.4 本文研究内容  14-16
第二章 JB30/15冲击试验机简介  16-18
  2.1 JB30/15冲击试验机工作原理  16
  2.2 JB15/30冲击试验机技术特性  16-17
  2.3 JB30/15冲击试验机试验方法  17
  2.4 本章小结  17-18
第三章 JB30/15冲击试验机建模与分析  18-53
  3.1 JB30/15冲击试验机的运动分析  18-19
  3.2 UG的JB30/15冲击试验机三维实体模型  19-22
    3.2.1 三维建模软件UG的特点  19-20
    3.2.2 JB30/15冲击试验机的三维实体建模  20-22
  3.3 ADAMS的JB30/15冲击试验机运动仿真  22-29
    3.3.1 虚拟样机技术与ADAMS软件简介  22-23
    3.3.2 实体模型的导入  23-24
    3.3.3 建立JB30/15冲击试验机的虚拟样机  24-28
    3.3.4 仿真动画的制作  28-29
  3.4 ANSYS的JB30/15冲击试验机有限元分析  29-42
    3.4.1 ANSYS有限元分析软件的特点  29
    3.4.2 ANSYS Workbench操作的基本过程  29-30
    3.4.3 ANSYS Workbench的JB30/15冲击试验机的静力分析  30-42
      3.4.3.1 JB30/15冲击试验机摆锤的有限元静力分析  31-36
      3.4.3.2 立柱底座的有限元静力分析  36-42
  3.5 ANSYS的JB30/15冲击试验机模态分析  42-52
    3.5.1 模态分析概述  43-44
    3.5.2 摆锤的模态分析  44-48
    3.5.3 立柱及底座的模态分析  48-52
  3.6 本章小结  52-53
第四章冲击试验机的改进  53-59
  4.1 冲击试验机的改进方法  53-56
  4.2 JB30/15冲击试验机改进后分析  56-58
  4.3 本章小结  58-59
结论与展望  59-60
  结论  59
  展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63

JB30/15冲击试验机有限元分析及改进研究

内容摘要

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