圆柱形舱段支撑架及底座的设计与分析

发布时间：2017-03-31 10:15

  本文关键词：圆柱形舱段支撑架及底座的设计与分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,随着国内对产品需求量的增加,对装配技术和装配效率提出了更高的要求。圆柱形舱段装配对接同时需要将不同直径与长度尺寸的产品在同一装置上装配以减少装配装置提高经济效益,柔性化装配的发展满足现今对产品装配的需要,而国内在柔性化装配技术方向的发展存在严重的不足。本文针对某圆柱形舱段的柔性装配对接,设计出一种适用于不用直径及不同长度的舱段之间的对接装置,同时利用有限元分析软件Workbench对所设计的结构进行分析验证结构的刚度和强度。首先,本文阐述了机械结构设计过程中的基本要求、基本准则和基本步骤,阐述了有限元结构静力学分析和瞬态动力学分析的基础理论及求解步骤。其次,在机械结构设计准则和用户基本需求的基础上提出了整体结构设计的初步方案,并利用CATIA软件完成整体结构的三维建模,生成各零部件的工程视图。根据国家标准,对部件中存在的标准件进行计算,选择合理的结构尺寸。随后,利用有限元Workbench研究分析了整体支撑底座在两种不同受力情况下的静力学响应,及整体框架结构的静力学响应和开合机构的瞬态动力学响应。验证本文中所设计结构刚度和强度的合理性,同时对不合理的结构进行改进。最后,在满足使用功能的基础上,对部分结构进行结构拓扑优化设计,并对优化后的结构进行静力学分析,验证结构对刚度和强度的要求。然后,完成对整体舱段支撑架及支撑底座的设计,为以后进一步研究柔性化装配提供参考依据。
【关键词】：柔性装配 结构设计 静力学 瞬态动力学 刚度和强度
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 符号对照表13-16
• 缩略语对照表16-20
• 第一章 绪论20-24
• 1.1 论文的研究背景及意义20
• 1.2 柔性装配系统的发展现状20-22
• 1.2.1 飞机柔性化装配对接的发展现状20-22
• 1.2.2 舱段柔性化装配对接的发展现状22
• 1.3 本文的主要工作22-24
• 第二章 机械结构设计及结构有限元基础理论24-34
• 2.1 引言24
• 2.2 机械结构设计基础理论24-28
• 2.2.1 机械结构设计的基本要求24
• 2.2.2 机械结构设计的基本准则24-27
• 2.2.3 机械结构设计的基本步骤27-28
• 2.3 有限元结构静力学分析28-30
• 2.3.1 结构静力学分析的基本假设28-29
• 2.3.2 结构静力分析基础方程29
• 2.3.3 有限元线性静力学求解步骤29-30
• 2.4 有限元结构瞬态动力学分析30-32
• 2.4.1 瞬态动力学分析的基本概念30
• 2.4.2 有限元瞬态动力学分析求解方法30-31
• 2.4.3 有限元瞬态动力学求解步骤31-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 圆柱形舱段支撑架及底座的结构设计34-64
• 3.1 引言34
• 3.2 圆柱形舱段支撑架及底座的设计要求34
• 3.3 圆柱形舱段支撑底座的设计方案及二维设计图纸34-40
• 3.3.1 圆柱形舱段支撑底座的设计方案34-36
• 3.3.2 圆柱形舱段支撑底座的设计尺寸及二维工程图36-40
• 3.4 圆柱形舱段支撑架的设计方案及二维设计图纸40-62
• 3.4.1 圆柱形舱段支撑架的设计方案40-44
• 3.4.2 圆柱形舱段支撑架中标准件的理论计算44-52
• 3.4.3 圆柱形舱段支撑架的设计尺寸及二维工程图52-62
• 3.5 本章小结62-64
• 第四章 圆柱形舱段支撑架及底座的结构力学分析及改进64-80
• 4.1 引言64
• 4.2 圆柱形舱段支撑底座的有限元分析64-70
• 4.2.1 舱段支撑底座的前处理64-67
• 4.2.2 舱段支撑底座的载荷施加67-68
• 4.2.3 舱段支撑底座的求解与结果分析68-70
• 4.3 圆柱形舱段支撑架的有限元分析及改进70-79
• 4.3.1 舱段支撑架框架结构的静力学分析及改进70-73
• 4.3.2 支撑架整体开合结构的动力学分析73-79
• 4.4 本章小结79-80
• 第五章 舱段支撑架局部结构的拓扑优化设计80-88
• 5.1 引言80
• 5.2 优化设计的基础理论80-81
• 5.2.1 优化设计的基本原理80
• 5.2.2 优化设计的分类80-81
• 5.3 升降电机支撑板结构拓扑优化设计81-85
• 5.3.1 升降电机支撑板静力学分析81-82
• 5.3.2 升降电机支撑板的拓扑结构优化82-84
• 5.3.3 优化后电机支撑板的静力学分析84-85
• 5.4 开合支撑底座结构拓扑优化设计85-87
• 5.4.1 开合支撑底座结构拓扑优化85-86
• 5.4.2 优化后开合支撑底座静力分析86-87
• 5.5 本章小结87-88
• 第六章 结论和展望88-90
• 6.1 研究结论88
• 6.2 研究展望88-90
• 参考文献90-92
• 致谢92-94
• 作者简介94-95

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