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剪板機機構優化分析與展望


發布時間:2018-05-30 09:08:57  點擊次數:991  來源:江海集團信息部
 

本文首先介紹了剪板機的剪切原理和重要結構部件,計算了運行過程中的力
 學性能參數,對剪板機進行受力分析,再在三維建模軟件 UG 中建立剪板機機架
 
 
和上刀架的三維模型。對剪板機進行剛度和強度分析,分別對機架和上刀架施加
 
 
 
移動載荷模擬剪切過程,靜力學分析后得到機架和上刀架的應力和應變大小,分
 
 
 
析其變形趨勢,并分析不同剪切位置對剪板機關鍵部位剛度的影響。對機架進行
 
 
 
模態分析,了解現有機架結構的振動特性,找出機架結構前十階固有頻率和相應
 
 
 
振型,將得到的固有頻率與機架的工作頻率進行對比分析,判斷出在剪板機的運
 
 
 
行過程中容易因為疲勞而發生破損的區域。論文最后,對剪板機機架進行拓撲優
 
 
 
化和尺寸優化設計,并且在此前靜力學分析的基礎上,提出機架結構的優化設計
 
 
 
方案;比較兩種優化方法的優劣,最終確定較合理的優化方法,得到了一種新型
 
 
 
的剪板機設計方法。
 
 
 
 
第一:簡要介紹了剪板機的定義以及用途;從國內研究現狀和國外研究現
 
 
 
狀兩個方面概括了目前剪板機的研究現狀和方法;概述了剪板機的發展趨勢;簡
 
 
 
要介紹了本課題研究的相關背景、目的、意義和研究內容。
 
 
 
第二:簡要介紹了剪板機分類以及液壓閘式剪板機的剪切原理和特點;介
 
 
 
紹了液壓閘式剪板機的主要組成部件以及各部件之間的連接方式;通過計算得到
 
 
 
主副油缸推力、壓料油缸作用力、剪切力以及各個支撐件的受力大;對剪板機
 
 
 
結構受力分析,簡要概述了各部件受力情況;在三維建模軟件 UG 中,對剪板機主要部件機架和上刀架參數化幾何建模。
 
 
 
第三:分別在機架和上刀架上施加移動載荷,模擬剪板機的實際剪切過程,在靜力學分析后,得到各個剪切位置的應力、應變的分布情況以及大小,考察關鍵部位的應力和位移大小,滿足國際標準的強度和剛度要求;通過分析不同剪切位置對機架各個關鍵部位剛度的影響,為下一步對剪板機結構的改進設計和優化設計提供基礎。
 
 
 
第四:對機架結構進行模態分析,獲取機架結構的前十階固有頻率及振型,將得到的固有頻率與機架的工作頻率進行對比分析,判斷出在剪板機的運行過程中容易因為疲勞而發生破損的區域,為之后的優化設計提供一定的參考。
 
 
 
第五:概述了優化設計理論和優化設計方法;根據實際要求,在保證剪板機的工作性能的前提下,以剪板機機架結構質量最輕為目標,對機架進行拓撲優化設計和尺寸優化設計;比較兩種方案的優劣,確定較為合理的機架結構優化方案,得到了一種新型剪板機的設計方法。
 
 
第六:對本文的主要內容進行總結,指出本文研究中存在的一些問題,并為后來對剪板機的研究提出自己的建議。文組織結構圖,如圖 1.1 所示。
 
 
第一 緒論
 
 
第二 液壓閘式剪板機的簡介及力學模型的建立
 
 
 
第二 液壓閘式剪板機靜力學性能分析
 
剛度和強度校核 關鍵部位的剛度分析
 
 
第四 液壓閘式剪板機的模態分析
 
 
第五 液壓閘式剪板機機架的的優化設計分析
 
拓撲優化設計 尺寸優化設計
 
 

 

第六 總結與展望
 

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