本文關(guān)鍵詞：林業(yè)起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析與軟件開發(fā)

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【摘要】：隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和林業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級，林業(yè)機(jī)械越來越廣泛地應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。林業(yè)起重機(jī)是林業(yè)機(jī)械的一種，集原木的收集、裝卸、運輸?shù)扔谝惑w，是一種專用的隨車起重機(jī)，具有轉(zhuǎn)運效率高、靈活性強等特點。為了提高林業(yè)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)性能，本文編制了林業(yè)起重機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)化有限元分析程序，并開發(fā)了結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化軟件。 本文以林業(yè)起重機(jī)為研究對象，以ANSYS的參數(shù)化設(shè)計語言APDL為工具，，開發(fā)了林業(yè)起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析計算程序，自動完成起重機(jī)參數(shù)化建模、加載、分析計算及后處理的全過程，實現(xiàn)了起重機(jī)典型工況結(jié)構(gòu)的強度剛度以及臂體屈曲穩(wěn)定性的分析，獲得了起重機(jī)結(jié)構(gòu)的靜強度數(shù)據(jù)，并對起重機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)力測試，通過測試值與模擬值的對比，驗證了有限元模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性；其次，對林業(yè)起重機(jī)的動力特性進(jìn)行有限元分析，主要包括模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及基于起升載荷的瞬態(tài)分析，確定了結(jié)構(gòu)在動力載荷作用下的內(nèi)力、變形等動力特性，更好地掌握了起重機(jī)的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)特性，有助于提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量；最后，利用Visual Basic6.0可視化編程軟件開發(fā)軟件界面，對所開發(fā)的有限元分析程序進(jìn)行封裝，自動實現(xiàn)對ANSYS軟件的后臺調(diào)用分析，簡化了復(fù)雜的有限元分析過程，縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，降低了設(shè)計成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：林業(yè)起重機(jī) 參數(shù)化 有限元分析 軟件開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH218
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 林業(yè)起重機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10-14
• 1.2.1 國外林業(yè)起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)林業(yè)起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國內(nèi)外林業(yè)起重機(jī)的發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 現(xiàn)代設(shè)計方法的應(yīng)用14-15
• 1.4 本文的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 林業(yè)起重機(jī)參數(shù)化建模17-24
• 2.1 有限元方法概述17-18
• 2.1.1 有限元方法的發(fā)展17
• 2.1.2 有限元方法的基本原理17-18
• 2.2 ANSYS 軟件簡介18-19
• 2.3 ANSYS 參數(shù)化設(shè)計語言 APDL19
• 2.4 林業(yè)起重機(jī)參數(shù)化模型的建立19-23
• 2.4.1 林業(yè)起重機(jī)建模方案20
• 2.4.2 參數(shù)化建模處理技術(shù)20-21
• 2.4.3 參數(shù)化模型的建立21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 林業(yè)起重機(jī)靜力學(xué)分析24-52
• 3.1 林業(yè)起重機(jī)典型工況確定24-28
• 3.1.1 林業(yè)起重機(jī)的工作等級24
• 3.1.2 林業(yè)起重機(jī)的計算載荷24-27
• 3.1.3 林業(yè)起重機(jī)的典型工況27-28
• 3.2 林業(yè)起重機(jī)強度剛度分析28-38
• 3.2.1 強度結(jié)果分析28-37
• 3.2.2 剛度結(jié)果分析37-38
• 3.3 液壓缸變幅過程模擬38-40
• 3.4 林業(yè)起重機(jī)臂體局部穩(wěn)定性分析40-46
• 3.4.1 局部穩(wěn)定性分析理論及建模41-42
• 3.4.2 伸縮臂局部穩(wěn)定性分析42-44
• 3.4.3 伸縮臂臂體截面尺寸優(yōu)化44-46
• 3.5 林業(yè)起重機(jī)典型工況應(yīng)力測試46-51
• 3.5.1 測試儀器47
• 3.5.2 測試步驟47-50
• 3.5.3 測試結(jié)果分析50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第4章 林業(yè)起重機(jī)動力學(xué)分析52-68
• 4.1 ANSYS 的動力學(xué)分析類型52
• 4.2 林業(yè)起重機(jī)模態(tài)分析52-57
• 4.2.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)53-54
• 4.2.2 模態(tài)分析54-57
• 4.3 林業(yè)起重機(jī)諧響應(yīng)分析57-61
• 4.3.1 諧響應(yīng)分析的理論基礎(chǔ)58-59
• 4.3.2 諧響應(yīng)分析59-61
• 4.4 基于起升載荷的林業(yè)起重機(jī)瞬態(tài)分析61-67
• 4.4.1 瞬態(tài)動力學(xué)分析的理論基礎(chǔ)61-62
• 4.4.2 瞬態(tài)動力學(xué)分析中的阻尼62-63
• 4.4.3 基于起升載荷的瞬態(tài)動力學(xué)分析63-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第5章 林業(yè)起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析軟件開發(fā)68-82
• 5.1 軟件的功能與流程設(shè)計68-70
• 5.1.1 軟件的功能68
• 5.1.2 軟件的流程設(shè)計68-70
• 5.2 軟件開發(fā)工具70-71
• 5.2.1 Visual Basic 6.0 編程語言70
• 5.2.2 ANSYS 二次開發(fā)工具70-71
• 5.3 軟件接口技術(shù)71-74
• 5.3.1 VB 與 ANSYS 的接口技術(shù)71-72
• 5.3.2 軟件數(shù)據(jù)流傳遞72-73
• 5.3.3 VB 調(diào)用 ANSYS 批處理過程73-74
• 5.4 軟件應(yīng)用74-81
• 5.4.1 軟件安裝74
• 5.4.2 軟件登陸74-75
• 5.4.3 軟件操作75-81
• 5.5 本章小結(jié)81-82
• 結(jié)論82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果86-87
• 致謝87-88
• 作者簡介88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：543916