基于ANSYS的液壓頂推移動鋼拱車結構剛度、強度分析及優(yōu)化設計.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》,論文對該單位設計的液壓頂推移動鋼拱車的主體結構進行結構強度和剛度分析計算及優(yōu)化方案設計。根據(jù)甲方要求,以液壓頂推移動鋼拱車為研究對象,應用有限元理論,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,計算分析整體結構的強度、剛度的可靠性,掌握該拱車整體力學水平和應力分布,為該拱車的設計及優(yōu)化設計工作提供參考。論文的主要研究設計內容:
　　應用A

2、NSYS軟件對該公司設計的液壓頂推移動鋼拱車進行有限元分析,在計算基礎上分析了移動鋼拱車的結構穩(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果,研究了鋼拱車在隧道襯砌施工中的變形及應力分布特征,發(fā)現(xiàn)該鋼拱車各部分的應力及變形有較大的富余,其結構尺寸還有進一步改進的空

3、間,然后利用ANSYS軟件對拱車鋼板結構進行優(yōu)化設計。改進后的移動鋼拱車經(jīng)過復核計算分析證明,最大應力值增大,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。
　　本論文研究結果表明用ANSYS建模分析可以大大節(jié)省人力物力,