本文關(guān)鍵詞：叉車金屬結(jié)構(gòu)故障再現(xiàn)模擬技術(shù)

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【摘要】：叉車門架結(jié)構(gòu)是叉車的主要工作裝置，也是主要的承重機構(gòu)，主要完成貨物的叉取、搬運、升降等作業(yè)。為保障叉車工作安全，不允許其塑性變形和斷裂。但是，由于叉車常常不停歇地工作，搬運貨物升降極為頻繁，路況條件復(fù)雜，很容易造成門架結(jié)構(gòu)疲勞破壞，造成巨大的安全事故和經(jīng)濟損失。為保證結(jié)構(gòu)和人員的安全，減少經(jīng)濟損失，有必要對叉車金屬結(jié)構(gòu)故障模擬診斷技術(shù)進行研究。 本文針對某型號叉車，首先應(yīng)用軟件UG、HyperMesh建立叉車門架系統(tǒng)的有限元模型，對其進行靜力學(xué)分析，得出貨叉拐角處所受應(yīng)力最大，最有可能發(fā)生疲勞斷裂，為后續(xù)故障模擬技術(shù)的研究提供對象。其次，對無裂紋和含不同深度裂紋的貨叉分別進行模態(tài)分析和頻響分析，研究裂紋深度對結(jié)構(gòu)固有頻率、振型和位移振動響應(yīng)的影響，根據(jù)固有頻率、振型和位移振動響應(yīng)隨裂紋深度的變化規(guī)律進行結(jié)構(gòu)故障模擬診斷。最后基于斷裂力學(xué)理論，應(yīng)用1/4點位移法，找出一種計算貨叉三維裂紋前緣應(yīng)力強度因子的方法及途徑，得到裂紋深度對應(yīng)力強度因子的影響，并對貨叉裂紋是否發(fā)生擴展進行判定。 研究結(jié)果表明，貨叉產(chǎn)生裂紋及裂紋擴展過程中，，其固有頻率、模態(tài)振型和位移振動響應(yīng)都會發(fā)生變化，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的變化對貨叉進行故障模擬診斷。本文為結(jié)構(gòu)的故障模擬診斷提供了方法與思路，具有一定的工程實用價值。
【關(guān)鍵詞】：叉車 裂紋 故障模擬 有限元法 應(yīng)力強度因子
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 注釋表13-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 課題研究背景和意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 結(jié)構(gòu)故障模擬診斷方法16-18
• 1.3.1 局部損傷識別方法16-18
• 1.3.2 全局損傷識別方法18
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容18-20
• 第二章 叉車金屬結(jié)構(gòu)故障模擬的理論基礎(chǔ)20-35
• 2.1 有限元法簡介20-23
• 2.1.1 有限元法的基本思想20-21
• 2.1.2 有限元法的分析過程21-23
• 2.2 有限元單元理論23-29
• 2.2.1 殼單元理論23-25
• 2.2.2 體單元理論25-29
• 2.3 軟件基礎(chǔ)29-34
• 2.3.1 UG 軟件29-30
• 2.3.2 HyperWorks 軟件30-33
• 2.3.3 ABAQUS 軟件33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 叉車門架結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析35-51
• 3.1 門架結(jié)構(gòu)概述和受力分析35-38
• 3.1.1 門架結(jié)構(gòu)的基本組成35-37
• 3.1.2 門架結(jié)構(gòu)的受力分析37-38
• 3.2 門架結(jié)構(gòu)幾何模型的建立38-41
• 3.2.1 門架模型的簡化處理38-39
• 3.2.2 建立門架結(jié)構(gòu)幾何模型39-41
• 3.3 門架結(jié)構(gòu)有限元模型的建立41-47
• 3.3.1 薄壁結(jié)構(gòu)中面抽取和幾何清理41-43
• 3.3.2 模型網(wǎng)格劃分43-45
• 3.3.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查45-46
• 3.3.4 賦予材料屬性46
• 3.3.5 施加載荷和邊界條件46-47
• 3.4 仿真分析與結(jié)果后處理47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 含裂紋貨叉的動態(tài)特性研究51-75
• 4.1 引言51
• 4.2 含裂紋貨叉的模態(tài)分析51-58
• 4.2.1 模態(tài)分析基本理論51-53
• 4.2.2 不含裂紋貨叉的模態(tài)分析53-55
• 4.2.3 含裂紋貨叉的模態(tài)分析55-58
• 4.3 計算結(jié)果分析與比較58-64
• 4.3.1 裂紋深度對貨叉固有頻率的影響58-60
• 4.3.2 裂紋深度對貨叉模態(tài)振型的影響60-64
• 4.4 含裂紋貨叉的頻率響應(yīng)分析64-70
• 4.4.1 頻率響應(yīng)分析基本理論64-66
• 4.4.2 不含裂紋貨叉的頻率響應(yīng)分析66-69
• 4.4.3 含裂紋貨叉的頻率響應(yīng)分析69-70
• 4.5 計算結(jié)果分析與比較70-74
• 4.5.1 裂紋深度對位移峰值頻率的影響70-71
• 4.5.2 裂紋深度對位移響應(yīng)峰值的影響71-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 第五章 貨叉三維裂紋應(yīng)力強度因子有限元分析75-88
• 5.1 應(yīng)力強度因子概述75-76
• 5.2 裂紋尖端的應(yīng)力場與位移場76-80
• 5.3 1/4 點位移法80-82
• 5.4 貨叉三維裂紋應(yīng)力強度因子的計算82-87
• 5.4.1 幾何模型、材料和截面屬性創(chuàng)建82-83
• 5.4.2 定義三維裂紋83
• 5.4.3 網(wǎng)格劃分83-84
• 5.4.4 載荷和邊界條件定義、分析步和輸出變量設(shè)置84
• 5.4.5 仿真分析與結(jié)果后處理84-87
• 5.5 本章小結(jié)87-88
• 第六章 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 研究內(nèi)容總結(jié)88-89
• 6.2 研究展望89-90
• 參考文獻90-93
• 致謝93-94
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文94

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 葉道軍;;國內(nèi)叉車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];工程建設(shè)與設(shè)計;2008年07期

2 姚振綱;;國內(nèi)叉車市場現(xiàn)狀及產(chǎn)品發(fā)展趨勢分析[J];商業(yè)經(jīng)濟;2010年12期

3 岳海;RD_2車軸卸荷槽探傷裂紋的分析[J];鐵道車輛;2002年06期

4 鄭棟梁,李中付,華宏星;結(jié)構(gòu)早期損傷識別技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];振動與沖擊;2002年02期

本文編號：974143