学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板数字化建模与有限元分析

作　者: 仇海柱
导　师: 文立阁
学　校: 吉林大学
专　业: 机械工程
关键词: 沥青摊铺机伸缩式熨平板数字化设计虚拟装配有限元分析
分类号: U415.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 50次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国公路建设的快速发展,尤其是高速公路的大规模建设,带动了路面机械的快速发展,作为公路建设主要机械之一的沥青混凝土摊铺机得到了长足的进步和发展。伸缩式熨平板是沥青混凝土摊铺机系统中重要组成部分之一,直接影响沥青混凝土的压实度和密实度。本文采用数字化设计技术对沥青混凝土摊铺机的伸缩式熨平板进行数字化设计。数字化设计技术易于实现并行化设计,减少物理样机的制作,直接在计算机上进行运动仿真和有限元分析,已经是国外发达国家产品设计的主流设计方法。数字化设计技术对实际产品设计有很大意义,提高了伸缩式熨平板设计的规范化程度和综合创新能力,对于改善伸缩式熨平板的设计具有一定的借鉴意义,为后续的计算机仿真、有限元分析和计算机辅助制造提供了数字化虚拟样机,对产品设计后续改进和优化有着指导意义。本文在分析沥青混凝土摊铺机的工作原理,以及伸缩式熨平板的工作原理和结构组成的基础上,并介绍特征建模技术在工程中应用和特征建模的方法,特征建模技术方便了模型的维护和更改,选择CATIA作为沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板建立数字化模型的支撑和开发平台,利用特征建模技术对沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板做了三维数字化设计,生成生产中普遍应用的二维工程图。讨论支持装配设计(DFA)设计方法之后,采用自顶向下的设计方法,确定沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板的装配信息和层次模型,确定装配层次、装配顺序和装配约束,按照装配层次树对子装配体进行装配,创建沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板的虚拟样机,对虚拟样机进行干涉检查,检查的过程伴随整个伸缩式熨平板的装配过程,按照装配层次树逐步完成整个装配体的干涉检查,经过调整和修改虚拟样机无干涉。添加运动副,检查各运动部件无碰撞干涉。由于沥青混凝土摊铺机摊铺作业中伸缩式熨平板处于动态平衡状态,振捣梁,熨平板产生的变形使熨平板产生振动冲击,将打破这种平衡状态,混凝土摊铺质量受到很大的影响。因此为了提高产品的可靠性,对部分易磨损和变形量大的零部件进行静力学有限元分析,包括振捣梁、熨平板底板、偏心轴、连杆和熨平板,得到了零部件的变形应力云图及应力应变数据,判断零部件应力集中,对零部件进行尺寸修改,避免不合理的应力集中,改善零件的刚度。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 论文选题的目的与意义  10-12
  1.2 沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板国内外研究现状  12-15
    1.2.1 国外摊铺机现状  12-13
    1.2.2 国内摊铺机现状  13-14
    1.2.3 国内和国外熨平板技术上差别  14-15
  1.3 数字化设计的技术介绍  15-16
    1.3.1 面向产品创新的数字化产品开发  15-16
  1.4 数字化产品建模平台  16-18
  1.5 主要研究目标和内容  18-20
    1.5.1 研究目标  18-19
    1.5.2 研究内容  19-20
第2章基于特征的沥青混凝土摊铺机伸缩熨平板数字化建模  20-33
  2.1 沥青混凝土摊铺机工作原理及组成  20-22
  2.2 伸缩式熨平板的工作原理和结构形式  22-24
  2.3 特征模型(Feature modeling)  24-28
    2.3.1 特征的概念  25
    2.3.2 特征的分类  25-26
    2.3.3 特征模型建立方法  26-27
    2.3.4 基于特征的造型  27
    2.3.5 基于特征的零件模型  27-28
  2.4 基于特征的伸缩式熨平板零件三维模型的建立  28-31
    2.4.1 伸缩式熨平板结构划分  29-30
    2.4.2 伸缩式熨平板实体模型的建立  30-31
  2.5 工程图产生  31-33
第3章沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板虚拟装配与干涉分析  33-45
  3.1 虚拟装配  33-36
    3.1.1 自底向上(down-top)  34-35
    3.1.2 自顶向下(top-down)  35-36
    3.1.3 混合运行模式  36
    3.1.4 自顶向下的装配设计系统开发过程  36
  3.2 沥青混凝土伸缩熨平板装配信息和层次模型  36-38
  3.3 虚拟装配流程  38-41
  3.4 干涉检查  41-45
第4章伸缩熨平板关键部件静力学有限元分析  45-64
  4.1 熨平装置运动分析  45-55
    4.1.1 振捣梁运动分析  46-49
    4.1.2 熨平装置运动分析  49-55
  4.2 熨平板振捣梁有限元分析  55-57
  4.3 熨平装置底板有限元分析  57-58
  4.4 偏心轴有限元分析  58-60
  4.5 连杆有限元分析  60-61
  4.6 熨平装置有限元分析  61-64
第5章结论和展望  64-66
  5.1 结论  64-65
  5.2 展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69

沥青混凝土摊铺机伸缩式熨平板数字化建模与有限元分析

内容摘要

全文目录

相似论文