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《武汉理工大学》 2012年
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低平板组合挂车失效分析及结构优化设计

杨海涛  
【摘要】:本文首先对液压组合挂车失效分析及优化设计的课题背景进行了介绍,结合组合挂车的发展趋势及项目委托企业的实际要求,阐述了本课题的研究目的和意义。在详细的分析了液压组合挂车国内外现状的基础上,综合考虑企业的具体要求,提出了本文的主要研究内容。 然后,分析了液压模块式组合挂车的总体结构及主要技术特点,介绍了组合挂车的拼接形式,并对典型低平板组合挂车的结构进行了详细的阐述,在此基础之上提出了本文的总体研究方案。 随后,对低平板原结构进行了理论受力计算和有限元建模分析,并利用有限元软件对其进行了静力计算,通过对有限元计算结果的分析,找出了原结构失效的原因,为随后的改进设计提供了参考。然后,对低平板结构进行了拓扑优化分析,并根据拓扑优化分析结果重新布置了低平板内部筋板结构,使低平板结构应力集中现象大为改善。在此基础之上,对低平板结构的其它部位提出了综合改进方案,有限元计算结果表明,综合改进方案大大的降低了低平板的应力集中现象,使其能够满足装载要求。 接着,针对低平板改进结构材料利用率较低的现象,提出了对其进行轻量化改进设计的目标。在详细的阐述了轻量化的途径和结构轻量化设计的方法之后,采用尺寸优化的方法对其进行轻量化改进。最后的计算结果表明,在保证原结构满足装载要求的前提下,通过轻量化,使原结构减重约5079Kg,,达到了较好的轻量化效果。 最后,对低平板结构进行了自由模态分析,得出了其前几阶的自由频率和振型,为低平板组合挂车的设计及装载方案的选择提供了一定的参考。 本文的研究解决了企业的实际问题,为企业设计人员进行低平板组合挂车的设计研究提供了参考和依据,具有现实意义和研究价值。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U469.52

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