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900t架桥机导梁支腿的结构分析与优化设计

作　者: 汪锋
导　师: 吕彭民
学　校: 长安大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 架桥机导梁支腿结构设计有限元优化
分类号: U445.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文以HHMC 9000kN整机过隧式架桥机为研究对象,对导梁机的前、中、后滚轮支腿进行了结构设计与计算。第一阶段的结构设计计算以传统计算方法作为依据,得到了架桥机导梁机滚轮支腿的结构形式与相关板厚参数。随后采用大型有限元计算软件ANSYS作为分析计算手段,对设计结果进行了静强度与刚度分析计算,并校核了其稳定性,得出滚轮支腿满足强度与刚度要求,且有一定富余。然后以导梁中支腿与导梁前1支腿为例,建立了导梁中支腿与导梁前1支腿的参数化有限元优化模型,利用ANSYS的优化分析模块OPTDESIGN进行优化分析,得出了导梁中支腿与前1支腿较合理的几何截面尺寸,并对优化后的导梁中支腿与前1支腿进行了静强度、刚度与稳定性重计算,验证了优化后结果的可行性。由于整机过隧式架桥机在国内还属空白,几乎所有类型的国产架桥机都很难适应桥隧相连的工作环境,此次整机过隧式架桥机的研发,对国内相似设备的研制,起到了一定的推动作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 国内外架桥机发展状况  9-14
    1.2.1 国内架桥机发展状况  9-13
    1.2.2 国外架桥机发展状况  13-14
  1.3 HHMC 9000KN整机过遂式架桥机主要技术方案和特点  14-15
  1.4 本文研究内容  15-16
第二章导梁机滚轮支腿的设计计算  16-29
  2.1 导梁机滚轮支腿的型式确定  16-17
    2.1.1 导梁机中支腿的型式确定  16
    2.1.2 导梁机前1与前2支腿的型式确定  16-17
  2.2 技术设计  17-18
    2.2.1 设计依据  17-18
    2.2.2 主要技术参数设计  18
  2.3 导梁中支腿的设计计算  18-25
    2.3.1 导梁中支腿受力分析  18-19
    2.3.2 导梁中支腿的型式确定  19
    2.3.3 中支腿各部计算  19-21
    2.3.4 导梁机中支腿的整体和局部稳定性计算  21-22
    2.3.5 滚轮的设计与计算  22-23
    2.3.6 挂轮机构的设计与计算  23-25
  2.4 导梁前1、前2支腿的设计计算  25-28
    2.4.1 导梁前1、前2支腿受力分析  25
    2.4.2 导梁前1、前2支腿型式确定  25-26
    2.4.3 导梁前1支腿各部设计计算  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章导梁支腿结构强度、刚度及稳定性分析  29-37
  3.1 有限元法理论  29-30
    3.1.1 有限元法概述  29
    3.1.2 有限元法分析步骤  29-30
  3.2 导梁支腿有限元模型的建立  30-33
    3.2.1 导梁支腿的结构特点  30-31
    3.2.2 导梁支腿有限元模型建立的条件  31-33
  3.3 导梁支腿结构静强度、静刚度分析  33-35
    3.3.1 导梁中支腿静强度、静刚度分析  33-34
    3.3.2 导梁前1、前2支腿静强度、静刚度分析  34-35
  3.4 导梁支腿稳定性分析  35-36
    3.4.1 稳定性的基本概念  35-36
    3.4.2 导梁支腿稳定性分析计算结果  36
  3.5 本章小结  36-37
第四章导梁支腿的优化设计  37-52
  4.1 优化设计理论  37-42
    4.1.1 优化设计的基本概念  37-40
    4.1.2 优化问题的分类  40
    4.1.3 ANSYS软件环境下的设计优化  40-42
  4.2 前1支腿的优化设计  42-45
    4.2.1 前1支腿优化数学模型的建立  42-43
    4.2.2 前1支腿有限元分析模型的建立  43
    4.2.3 前1支腿优化计算  43-45
  4.3 前1支腿优化后重计算  45-46
    4.3.1 前1支腿优化后静强度与静刚度计算  45-46
    4.3.2 前1支腿优化后稳定性计算结果  46
  4.4 中支腿的优化设计  46-50
    4.4.1 中支腿优化数学模型的建立  46
    4.4.2 中支腿有限元分析模型的建立  46-47
    4.4.3 中支腿优化计算  47-50
  4.5 中支腿优化后重计算  50-51
    4.5.1 中支腿优化后静强度与静刚度计算  50
    4.5.2 中支腿优化后稳定性计算结果  50-51
  4.6 本章小结  51-52
第五章结论与展望  52-53
  5.1 结论  52
  5.2 展望  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间取得的研究成果  56-57
致谢  57

900t架桥机导梁支腿的结构分析与优化设计

内容摘要

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