自動立式吊具是冷軋帶鋼廠用于夾取和輸送卷心立式放置的鋼卷的重要設(shè)備,其設(shè)計(jì)水平的高低直接影響工作裝置性能的好壞,進(jìn)而影響整臺設(shè)備的工作效率與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此對自動立式吊具夾鉗的研究具有重要的意義。本文以某冷軋廠現(xiàn)役45t自動立式吊具作為研究對象,將動力學(xué)仿真與有限元分析相結(jié)合對其機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。 運(yùn)用三維實(shí)體造型軟件PRO/E對吊具做實(shí)體建模,為吊具的動力學(xué)仿真提供了基礎(chǔ)。通過動力學(xué)仿真軟件對自動立式吊具的兩種工況——空載和夾取40.9t鋼卷分別進(jìn)行了仿真分析,得到吊具的薄弱桿件左、右曲桿在不同工況下的受力情況。 通過有限單元分析計(jì)算與現(xiàn)場應(yīng)力檢測相結(jié)合,驗(yàn)證了吊具動力學(xué)仿真的正確性,也得到了左、右曲桿應(yīng)力分布狀態(tài)。由理論分析可知,導(dǎo)致右曲桿出現(xiàn)疲勞裂紋的主要原因是其曲率半徑最大的過渡圓弧處應(yīng)力集中嚴(yán)重,且最大主應(yīng)力已遠(yuǎn)大于材料的疲勞強(qiáng)度極限。 采用有限元分析中的優(yōu)化分析模塊對右內(nèi)、外曲桿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,使其最大主應(yīng)力分別減小25.8%和23.9%,遠(yuǎn)低于材料的疲勞強(qiáng)度極限。將優(yōu)化后的右內(nèi)、外曲桿重新建模,然后反饋到吊具的虛擬模型之中,并對其進(jìn)行仿真,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的桿件并... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 自動立式吊具特點(diǎn)簡介
        1.1.1 主要技術(shù)參數(shù)
        1.1.2 吊具的工作裝置
        1.1.3 立式吊具的工作原理
    1.2 自動立式吊具的研究現(xiàn)狀
    1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)簡介
        1.3.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
        1.3.2 虛擬樣機(jī)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.3.3 虛擬樣機(jī)建模環(huán)境簡介
    1.4 本課題的來源、目的及意義
        1.4.1 課題的提出
        1.4.2 課題的任務(wù)
        1.4.3 課題的意義
第二章 自動立式吊具仿真模型的建立
    2.1 自動立式吊具力學(xué)模型的建立
        2.1.1 受載時桿件的受力分析
        2.1.2 空載時桿件的受力分析
    2.2 立式吊具仿真模型的建立
        2.2.1 自動立式吊具三維模型的建立
        2.2.2 創(chuàng)建剛體(Rigid Body)
        2.2.3 創(chuàng)建柔性體(Autoflex)
        2.2.4 施加約束(Constraint)
        2.2.5 施加載荷
    2.3 仿真模型的正確性分析
        2.3.1 模型整體的算法驗(yàn)證
        2.3.2 仿真分析結(jié)果的驗(yàn)證
第三章 自動立式吊具工作特性仿真分析
    3.1 吊具工作時的仿真特性
    3.2 吊具空載時的仿真特性
第四章 仿真模型的驗(yàn)證
    4.1 左右曲桿有限元分析
        4.1.1 吊具受載時應(yīng)力分析
        4.1.2 吊具空載時應(yīng)力分析
    4.2 吊具左右曲桿應(yīng)力測試
        4.2.1 檢測方案
        4.2.2 吊具桿件應(yīng)力測試方法
        4.2.3 測試結(jié)果及分析
    4.3 模型驗(yàn)證
    4.4 有限元結(jié)果分析
第五章 吊具右曲桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    5.1 概述
        5.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)基本概念
        5.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
    5.2 ANSYS軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法概述
    5.3 右外曲桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.4 優(yōu)化結(jié)果分析
        5.4.1 優(yōu)化后的右內(nèi)曲桿有限元分析
        5.4.2 優(yōu)化后的右外曲桿有限元分析
        5.4.3 優(yōu)化后的結(jié)果反饋
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)[J]. 梁艷霞,聶如春.  機(jī)械工程師. 2002(04)
[2]虛擬樣機(jī)技術(shù)[J]. 熊光楞,李伯虎,柴旭東.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2001(01)
[3]CAD中現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用[J]. 蒲永澤.  四川兵工學(xué)報. 1998(02)
[4]自動立式鋼卷夾鉗[J]. 傅欽桐.  冶金設(shè)備. 1998(01)



本文編號：3640018