基于ANSYS的液壓頂推移動鋼拱車結(jié)構(gòu)剛度、強度分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本課題源于中鐵一局委托項目《液壓頂推移動鋼拱車有限元分析》,論文對該單位設(shè)計的液壓頂推移動鋼拱車的主體結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)強度和剛度分析計算及優(yōu)化方案設(shè)計。根據(jù)甲方要求,以液壓頂推移動鋼拱車為研究對象,應(yīng)用有限元理論,利用ANSYS軟件,建立拱車的有限元計算模型,以拱車在頂推及移動時為研究工況,計算分析整體結(jié)構(gòu)的強度、剛度的可靠性,掌握該拱車整體力學(xué)水平和應(yīng)力分布,為該拱車的設(shè)計及優(yōu)化設(shè)計工作提供參考。論文的主要研究設(shè)計內(nèi)容:
　　應(yīng)用A

2、NSYS軟件對該公司設(shè)計的液壓頂推移動鋼拱車進行有限元分析,在計算基礎(chǔ)上分析了移動鋼拱車的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,對移動鋼拱車的各個工況進行了計算分析,得到移動鋼拱車在不同工況下各部分的最大應(yīng)力、變形及其分布云圖。此外進行了拱車的工作模態(tài)分析,得出了拱車各階模態(tài)下的固有頻率和振型。
　　根據(jù)對液壓頂推移動鋼拱車的分析結(jié)果,研究了鋼拱車在隧道襯砌施工中的變形及應(yīng)力分布特征,發(fā)現(xiàn)該鋼拱車各部分的應(yīng)力及變形有較大的富余,其結(jié)構(gòu)尺寸還有進一步改進的空

3、間,然后利用ANSYS軟件對拱車鋼板結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。改進后的移動鋼拱車經(jīng)過復(fù)核計算分析證明,最大應(yīng)力值增大,充分利用了材料,有效的減輕了拱車總重量,減少量接近40％,應(yīng)力分布也更加合理。
　　本文還用傳統(tǒng)計算的方法對主要連接部位的螺栓組進行了受力分析,并且發(fā)現(xiàn)螺栓排列不合理,進而改進了螺栓組螺栓的排列方式,各個螺栓的受力更加均勻,延長了整個螺栓組的使用壽命。
　　本論文研究結(jié)果表明用ANSYS建模分析可以大大節(jié)省人力物力,