- 无标题文档
查看论文信息

中文题名:

 基于有限元法的玻璃倒角机机架设计与优化    

姓名:

 邱倩    

学号:

 1049721201151    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 chi    

学科代码:

 0802    

学科名称:

 机械工程    

学生类型:

 硕士    

学位:

 工程硕士    

学校:

 武汉理工大学    

院系:

 机电工程学院    

专业:

 机械工程    

研究方向:

 建材装备    

第一导师姓名:

 黎水平    

第一导师院系:

 武汉理工大学    

完成日期:

 2014-12-12    

答辩日期:

 2014-12-12    

中文关键词:

 玻璃倒角机 ; 机架 ; 结构设计 ; 有限元 ; 优化设计    

中文摘要:

    玻璃倒角机是一种专门对平板玻璃四角同时进行倒圆角的新型设备。玻璃倒角机机架是整机的基础支撑件和其它部件的安装定位基础,其上安装着所有重要部件,是主要承载机构,整机所受载荷最终都传递给机架,其强度和刚度对整个设备来说至关重要,机架的设计优良与否对机床总体性能起着重要的作用,因此对机架进行结构分析对整机设计生产来说非常必要,以保证玻璃倒角机的安全性、稳定性和玻璃圆角的精度。研究内容有如下几个方面:

    首先,根据玻璃倒角机的加工原理和功能,确定了玻璃倒角机的主要组成模块。根据这几个主要模块的工作原理和结构布局,构思机架整体及内部结构,建立该焊接机架的Solidworks三维模型。在给定的工作参数和典型工况基础上,分析并计算机架的受力情况。

    其次,将机架的实体模型转入 Solidworks Simulation中,对机架进行结构静力学分析,得到了机架在静态载荷下的应力、应变和位移分布规律,根据云图分析结果,验证机架的强度和刚度是否满足要求。

    然后,对机架进行模态分析,即对机架固有频率的计算和相应频率下振型的分析。固有频率和相应频率下的振型分析可以直观形象地反映结构的固有动态特性,这为机架结构的振动分析和结构动力特性优化提供了依据,从而避免在加工过程中产生过大的噪音和振动。

    最后,根据静态和动态分析结果,通过方案对比优选的方法,优化玻璃倒角机机架结构,使其性能达到最佳状态,从而得到最优化结果。

    综上所述,本文将对玻璃倒角机的的机架部分进行结构设计,建立实体模型和有限元模型,用有限元分析软件 Solidworks Simulation对其进行静、动态有限元分析,从而了解机架的实际受力情况和应力、应变和位移分布规律,得到静、动态特性参数,这对于了解现有结构并进行改进具有重要意义。

参考文献:

[1] 汪耀庭.玻璃[M].北京:人民出版社,1974:12-24.

[2] 中商情报网.http://www.askci.com/

[3] 中国产业洞察网. http://www.51report.com/

[4] 刘胜.面向玻璃深加工的多柔性转台控制系统研究[D].硕士学位论文,上海:上海大学,2008:4-5.

[5] Suntech公司.http://www.suntechcn.net/

[6] 陆刚. 玻璃的功用特点及其应用发展[J].机械研究与应用,2011,39(2):30-35.

[7] 赵金柱.玻璃深加工技术与设备[M].北京:化学工业出版社,20012:12-24.

[8] 亿海玻璃机械.http://www.suntechcn.net/

[9] 北玻官网.http://www.northglass.com/

[10]黎晓天.玻璃深加工柔性智能化生产线关键性问题研究[D].武汉:武汉理工大学,2012:9-10

[11]孔德帅,罗学科.立式磨边机磨头机构的动态性能分析[J].机电工程,2011(7):2-4.

[12]韩俊昭,任锟.玻璃成形抛光相对线速度基本恒定控制算法研究[J]. 中国机械工程,2013(12):3272-3277.

[13]杨晓.一种倒圆角磨头的结构设计及优化分析[D].硕士学位论文,武汉:武汉理工大学,2013:4-5.

[14]周祥态.并联式数控龙门铣床C形机架设计与优化[D].硕士学位论文,南京:南京理工大学,2013:2-4.

[15]李伟.大尺寸检测机结构设计与误差分析研究[D]. 硕士学位论文,长春:长春理工大学,2009:11-13.

[16]曹岩.现代设计方法[M].西安:西安电子科技大学出版社,2010:30-31.

[17]毕树国.高速轮胎试验台机架结构动态特性研究[D]. 硕士学位论文,沈阳:沈阳工业大学,2009:11-13.

[18]胡仁喜.ANSYS 10.0机械设计[M].北京:机械工业出版社,2006:30-34.

[19]李华军.凸轮轴装配机悬臂式机架的有限元分析及优化设计[D]. 硕士学位论文,长春:吉林大学,2009:28-31.

[20] Peter Kohnke.Ansys Finite Element Analysis Design Optimization Series. [M], Swanson Analysis System INC 1989:3-6

[21]Jiancai Zhao, Qian Li, Xiaoyan Shen, et al.Finite Element Analysis and Structure Optimization for Improving the Fatigue Life of Rubber Mounts[J]. Macromolecular Science. Pure and Applied Chemistry,2008,45(7):542-547.

[22]陈超祥. SolidWorks Simulation基础教程[M].北京:机械工业出版社,2010:3-7.

[23][24]王富耻,张朝晖.有限元分析理论与工程应用[M].北京:电子工业出版社,2006,14-23.

[25][26][27][28]胡其登.SolidWorks Simulation高级教程[M].北京:机械工业出版社,2014:80-126.

[29]傅志方.模态分析理论与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2000:1-5,309-380.

[30]Keyu Qi, Zhengjia He, Zhen Li, et al.Vibration based operational modal analysis of rotor systems[J].Measurement,2008,41(7):810-816.

[31]Yingbiao Wang,YuanWang,Saiyin Fang.The virtual assembly and modal analysis for tractor's gear pump based on SolidWorks[J].Hubei agricultural sciences,2013,53(3):4-20.

[32]顾培英,邓昌,吴福生.结构模态分析及其损伤诊断[M].南京:东南大学出版社,2007:2-5.

[33]L Soria,B Peeters,J Anthonis, et al.Operational Modal Analysis and the perform- ance assessment of vehicle suspension systems[J].Shock and vibration,2012,19(5):1099-1113.

[34]杨英,赵广耀,孟凡亮.某轿车白车身结构灵敏度分析及优化设计[J]. 东北大学学报,2008,29(8):1159-1162.

[35]邱海飞.带式输送机机架动态分析与优化设计[J].煤矿机械,2012,33(6):31-33.

[36]管迪华.模态分析技术[M].北京:清华大学出版社,2000:36-42.

[37]刘静.基于ANSYS的路面冷再生机机架结构分析[D].硕士学位论文,西安:长安大学,2010:48-51.

[38]王丽敏,计小辈,李颖芝.机械结构优化设计应用与趋势研究[J].邢台职业技术学院学报,2008,25(3):46-48.

[39] Yingbiao Wang, YuanWang, Saiyin Fang.Recent development in structural design and optimization [J]. Acta Mechanica Sinica,2010,06:807-823.

[40]陈立周.机械优化设计方法[M].3版. 北京:冶金工业出版社,2006:80-90.

[41]杨远. 双井抽油机机架结构应力分析与结构优化[D]. 硕士学位论文,北京:中国石油大学,2011:50-54.

中图分类号:

 TQ171.6    

馆藏号:

 TQ171.6/1151/2014    

备注:

 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库    

无标题文档

   建议浏览器: 谷歌 火狐 360请用极速模式,双核浏览器请用极速模式