液壓挖掘機反鏟裝置動臂鋼結(jié)構(gòu)有限元分（本科畢業(yè)論文設計）.doc
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液壓挖掘機反鏟裝置動臂鋼結(jié)構(gòu)有限元分（本科畢業(yè)論文設計）,摘 要本設計介紹了使用有限元方法對液壓挖掘機動臂進行的靜載應力分析。首先，詳細論述了用pro/e建立動臂模型的過程，以及將模型導入到ansys中的幾種方法。其次，分析計算了兩種典型工況下整機理論挖掘力和各工況下鉸點的支反力，為有限元分析做準備。再次，介紹了有限元分析過程中關(guān)于單元的選擇、網(wǎng)格劃分的方法以及約束和載荷的確...
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摘 要
本設計介紹了使用有限元方法對液壓挖掘機動臂進行的靜載應力分析。
首先，詳細論述了用PRO/E建立動臂模型的過程，以及將模型導入到ANSYS中的幾種方法。其次，分析計算了兩種典型工況下整機理論挖掘力和各工況下鉸點的支反力，為有限元分析做準備。再次，介紹了有限元分析過程中關(guān)于單元的選擇、網(wǎng)格劃分的方法以及約束和載荷的確定。詳細敘述了在鉸點處施加余弦載荷的方法并附有詳細的命令流。對有限元分析的結(jié)果做出了判斷，并以此為依據(jù)對動臂結(jié)構(gòu)的改進提出了建議。
關(guān)鍵詞：液壓挖掘機，動臂，有限元，應力分析
ABSTRACT
This design use the finite element method to analysis the static stress of the hydraulic excavator boom.
First of all, it discussed in detail with PRO / E model to establish the process of boom and the model will be imported into ANSYS in several ways. Secondly, calculation of the diging forces at two conditions of the excavation and the condition of the hinge-point of the anti-for finite element analysis to prepare for. Once again, introduced a finite element analysis on the choice of units, grid-based methods and identify the constraints and loads. Described in detail in the hinge point cosine load imposed on the method with a detailed order flow. Finite element analysis of the results made a judgement, and as a basis for the boom to improve the structure of the proposal, have achieved good results.
Key words: hydraulic excavators, boom, finite element, static stress analysis
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
１ 引言 1
２ 課題任務和實現(xiàn)途徑 2
２.１建立實體模型 2
２.２受力分析 2
２.３建立有限元模型 2
２.４確定邊界條件 3
2.5施加載荷并求解 3
3 動臂三維模型的建立 4
3.1建模軟件PRO/E簡介 4
3.2建模過程及相關(guān)說明 4
3.2.1建模的前處理 4
3.2.2建模具體過程 5
3.3 PRO/E和ANSYS軟件的連接 8
４ 動臂受力分析及其相關(guān)計算 12
4.1 工況Ⅰ的確定及其相關(guān)計算 12
4.1.1 理論挖掘力的計算 12
4.1.2 各鉸點力的計算及內(nèi)力圖 16
4.2 工況Ⅱ的確定及其相關(guān)計算 17
4.2.1 理論挖掘力的計算 17
4.2.2 各鉸點力的計算及內(nèi)力圖 21
5 動臂的有限元分析 22
5.1 ANSYS簡介 22
5.2 模型的前處理及網(wǎng)格劃分 24
5.2.1單元的選擇 24
5.2.2建立有限元模型 24
5.2.3約束和載荷 25
5.3求解模型及后處理 29
5.4結(jié)果分析及改進意見 31
6 總結(jié) 33
參考文獻 34
附錄： 35
本設計介紹了使用有限元方法對液壓挖掘機動臂進行的靜載應力分析。
首先，詳細論述了用PRO/E建立動臂模型的過程，以及將模型導入到ANSYS中的幾種方法。其次，分析計算了兩種典型工況下整機理論挖掘力和各工況下鉸點的支反力，為有限元分析做準備。再次，介紹了有限元分析過程中關(guān)于單元的選擇、網(wǎng)格劃分的方法以及約束和載荷的確定。詳細敘述了在鉸點處施加余弦載荷的方法并附有詳細的命令流。對有限元分析的結(jié)果做出了判斷，并以此為依據(jù)對動臂結(jié)構(gòu)的改進提出了建議。
關(guān)鍵詞：液壓挖掘機，動臂，有限元，應力分析
ABSTRACT
This design use the finite element method to analysis the static stress of the hydraulic excavator boom.
First of all, it discussed in detail with PRO / E model to establish the process of boom and the model will be imported into ANSYS in several ways. Secondly, calculation of the diging forces at two conditions of the excavation and the condition of the hinge-point of the anti-for finite element analysis to prepare for. Once again, introduced a finite element analysis on the choice of units, grid-based methods and identify the constraints and loads. Described in detail in the hinge point cosine load imposed on the method with a detailed order flow. Finite element analysis of the results made a judgement, and as a basis for the boom to improve the structure of the proposal, have achieved good results.
Key words: hydraulic excavators, boom, finite element, static stress analysis
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
１ 引言 1
２ 課題任務和實現(xiàn)途徑 2
２.１建立實體模型 2
２.２受力分析 2
２.３建立有限元模型 2
２.４確定邊界條件 3
2.5施加載荷并求解 3
3 動臂三維模型的建立 4
3.1建模軟件PRO/E簡介 4
3.2建模過程及相關(guān)說明 4
3.2.1建模的前處理 4
3.2.2建模具體過程 5
3.3 PRO/E和ANSYS軟件的連接 8
４ 動臂受力分析及其相關(guān)計算 12
4.1 工況Ⅰ的確定及其相關(guān)計算 12
4.1.1 理論挖掘力的計算 12
4.1.2 各鉸點力的計算及內(nèi)力圖 16
4.2 工況Ⅱ的確定及其相關(guān)計算 17
4.2.1 理論挖掘力的計算 17
4.2.2 各鉸點力的計算及內(nèi)力圖 21
5 動臂的有限元分析 22
5.1 ANSYS簡介 22
5.2 模型的前處理及網(wǎng)格劃分 24
5.2.1單元的選擇 24
5.2.2建立有限元模型 24
5.2.3約束和載荷 25
5.3求解模型及后處理 29
5.4結(jié)果分析及改進意見 31
6 總結(jié) 33
參考文獻 34
附錄： 35
