帶式輸送機滾筒應(yīng)力計算的改進傳遞矩陣法的研究.pdf

1、滾筒作為帶式輸送機的主要驅(qū)動和傳動部件，特別是傳動滾筒由于受到輸送帶施加的非常強的拉緊力，以及鎖緊元件裝配產(chǎn)生的壓力式滾筒遭受彎曲變形引起疲勞失效，由此帶來巨大損失。因此，使設(shè)計者們一直想要找到一種詳盡的的應(yīng)力疲勞和強度的方法來對滾筒進行分析。研究出一種合理的滾筒應(yīng)力分析方法是必要的。
　　同許多采用單一的有限元分析不同，本文研究了一種新的滾筒應(yīng)力分析方法——基于改進傳遞傳矩陣(TMB)的有限元法，它融合了傳統(tǒng)應(yīng)力分析方法和有限元

2、法的優(yōu)點，是一種半解析的方法。本文通過對滾筒的結(jié)構(gòu)和受力分析，得到了滾筒的載荷分布規(guī)律;將軸對稱結(jié)構(gòu)體——滾筒，承受的非對稱外載荷和由其產(chǎn)生的應(yīng)力和位移用傅立葉級數(shù)展開，級數(shù)的每一項通過求解一組相應(yīng)的控制微分方程得到，將三維問題轉(zhuǎn)化成了二維問題。用了彈性力學(xué)新體系方法中的對偶變量，將一個長度坐標(biāo)作為“時間”建立了常微分方程，即彈性力學(xué)一維空間域上的狀態(tài)變量的常微分方程。通過研究由此常微分方程得到的傳遞矩陣的重組過程，推導(dǎo)出了梁單元、變厚

3、度輻板單元和柱殼單元的基于改進傳遞矩陣法的有限單元剛度矩陣;應(yīng)用傳統(tǒng)的有限元法過程，實現(xiàn)了不同類型的TMB單元剛度矩陣的組裝;利用結(jié)點位移和傳遞矩陣求出了滾筒任意位置處的應(yīng)力。
　　將以上計算方法程序化，用VB6.0開發(fā)這一算法的滾筒應(yīng)力分析軟件，使算法的一些關(guān)鍵技術(shù)在程序中得到良好實現(xiàn)。該軟件操作界面簡潔方便，計算時間短，用戶輸入滾筒相關(guān)參數(shù)后便可以得到欲求位置處的應(yīng)力計算結(jié)果及應(yīng)力曲線。
　　用實際算列計算并分析結(jié)果，驗