2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、能源工業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了管道運(yùn)輸業(yè)和鋼管工業(yè)的繁榮。與此同時(shí),鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量和使用的安全可靠性日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。而鋼管水壓機(jī)正是基于此背景開發(fā)的一種利用油水平衡控制對(duì)鋼管進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)的機(jī)組。因此,其性能的高低直接影響著鋼管實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。而步進(jìn)機(jī)構(gòu)作為鋼管水壓機(jī)中唯一與鋼管長時(shí)間接觸,并通過四機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng),對(duì)鋼管實(shí)行下架、對(duì)中卡緊、上架以及移動(dòng)等動(dòng)作的單機(jī),其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的高低,剛度的大小,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理,都嚴(yán)重影響著鋼管水壓機(jī)的工作

2、性能。
   為了解決鋼管水壓機(jī)步進(jìn)機(jī)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的問題,本文在以往研究的基礎(chǔ)上,以斷裂理論、彈塑性理論和優(yōu)化設(shè)計(jì)理論為研究基礎(chǔ),以三維建模軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS為研究平臺(tái),從設(shè)計(jì)的角度對(duì)鋼管水壓機(jī)步進(jìn)機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行了焊接結(jié)構(gòu)缺陷失效評(píng)定分析和穩(wěn)定性分析,并在保證機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的前提下,對(duì)步進(jìn)機(jī)構(gòu)主要承重件--架體進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。具體工作和結(jié)論如下:
   1、通過對(duì)鋼管水壓機(jī)步進(jìn)

3、機(jī)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行缺陷失效評(píng)定分析,找到了一種簡單實(shí)用且合理有效地評(píng)定焊接結(jié)構(gòu)缺陷失效的方法。通過引入工程實(shí)例并結(jié)合試驗(yàn),結(jié)果可知誤差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。此種方法對(duì)工程質(zhì)檢人員具有一定的實(shí)際參考價(jià)值。
   2、通過對(duì)鋼管水壓機(jī)步進(jìn)機(jī)構(gòu)架體進(jìn)行非線性屈曲分析,得到了架體在鋼管下架、架體支撐、鋼管對(duì)中卡緊和鋼管上架四種工況下的失穩(wěn)載荷。綜合比較四種工況下的失穩(wěn)載荷可知,架體在各工況下均不發(fā)生失穩(wěn)時(shí),所受載荷應(yīng)小于0.542e8N,滿足

4、此條件即可保證機(jī)構(gòu)剛度要求。
   3、通過對(duì)鋼管水壓機(jī)步進(jìn)機(jī)構(gòu)架體進(jìn)行優(yōu)化前非線性靜力分析,得到了機(jī)構(gòu)架體在外部載荷作用下的最大應(yīng)力值和最大變形值。可知,優(yōu)化前應(yīng)力和變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)要求。
   4、通過對(duì)鋼管水壓機(jī)步進(jìn)機(jī)構(gòu)架體進(jìn)行降重30%的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),得出多余重量主要集中在架體兩側(cè)板、架體U形支撐板和U形擋板上。
   5、通過對(duì)鋼管水壓機(jī)步進(jìn)機(jī)構(gòu)架體進(jìn)行優(yōu)化后非線性靜力分析,得到了機(jī)構(gòu)架體在外部載荷作用

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