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C型翻车机结构及载荷分析

作　者: 刘程伟
导　师: 郑长良
学　校: 大连海事大学
专　业: 工程力学
关键词: 翻车机载荷分析有限元分析动静态测试模型化
分类号: U294.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
引　用: 2次
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内容摘要

翻车机主要用于翻卸铁路敞车所装载的各种散状物料,是一种连续高效的卸载设备,目前已广泛应用于国内外电厂、港口、钢铁、水泥、化工等部门。随着时代的发展,各行业中煤炭运输量的不断增加,翻车机的工作负荷日益增大,另外,钢结构在焊接过程中容易产生应力集中现象,会在产生应力集中的部位形成裂纹,裂纹随时间的增长,导致主体结构失效,最终酿成重大事故。数据显示,在实际使用中发生的断裂破坏,占翻车机故障总数的50%以上。对翻车机的应力状态检测和分析,可以有效的避免类似事故的发生,同时还可以为翻车机的设计提供重要的参考数据,具有重要的研究价值。本文研究的主要内容是：以某集团设计制造的特定型号的C型翻车机为研究对象,采用现场动静态应变实测和理论分析相结合的方法,对翻车机的结构在实际运行中载荷大小及特征进行定量的分析和研究,确定翻车机结构分析的载荷工况和载荷组合；在此基础上,根据所研究对象的工作环境,利用现代计算机辅助工程CAE技术,建立了翻车机的三维分析的有限元模型以及相关的边界条件,利用有限元软件I-DEAS对C型翻车机在的不同工况下进行了静态分析,得到了各种工况下应力分布云图及变形图。与实际测量数据进行比较,验证计算结果的准确性。在此基础上进行动态模拟分析和稳定性分析。本文工作对翻车机结构分析的标准化是一个有价值的探索,其计算结果对翻车机的设计提供了有重要的参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
引言  9-10
第1章绪论  10-16
  1.1 研究的目的和意义  10-11
  1.2 翻车机的分类及运行原理  11
  1.3 翻车机发展历史及国内应用情况  11-13
    1.3.1 国外翻车机发展历史  11-12
    1.3.2 国内翻车机应用情况  12-13
  1.4 CAE技术简介  13-16
    1.4.1 CAE软件的发展  14-15
    1.4.2 CAE技术的应用  15-16
第2章翻车机静动态应变的现场测试  16-25
  2.1 翻车机主体结构及部件  16-17
  2.2 实验方案设计  17-25
第3章相关理论及I-DEAS软件介绍  25-33
  3.1 有限元法基本理论  25-27
    3.1.1 有限元法的基本原理  26
    3.1.2 有限元法的分类  26-27
  3.2 平板壳单元  27-30
    3.2.1 四结点矩形平板应力单元  28-29
    3.2.2 四结点矩形平板弯曲单元  29-30
  3.3 I-DEAS软件功能介绍  30-33
第4章有限元模型的建立及载荷和边界条件的确定  33-42
  4.1 几何模型的建立  33-35
    4.1.1 转子翻车机的结构特征  33
    4.1.2 建立计算模型  33-35
  4.2 基本载荷的分类和计算方法  35-37
    4.2.1 主要载荷介绍  36
    4.2.2 物料安息角  36-37
  4.3 不同工况下的压车载荷和靠车载荷  37-38
    4.3.1 以夹紧机构为研究对象,进行受力分析  37-38
    4.3.2 以靠板为研究对象  38
    4.3.3 以平台为研究对象  38
  4.4 不同工况下载荷的计算  38-42
第5章计算结果分析  42-63
  5.1 计算数据结果  42-55
  5.2 结果分析  55-57
  5.3 分段试验结果与连续试验结果的对比  57-63
第6章模态分析与稳定性分析  63-73
  6.1 模态分析  63-69
    6.1.1 模态分析的意义  63
    6.1.2 多自由度系统的振动公式  63-67
    6.1.3 模态分析结果  67-69
  6.2 稳定性分析  69-73
结论  73-74
参考文献  74-77
致谢  77-78

C型翻车机结构及载荷分析

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