27m3矿用挖掘机斗杆结构有限元分析论文.doc

本科生毕业设计（论文）中文题目：27m³矿用挖掘机斗杆结构有限元分析英文题目：TheFiniteElementAnalysisoftheDipperHandleofthe27m3MiningShovel摘要摘要挖掘机结构非常复杂，往往是多发动机同时驱动，其工作环境恶劣，外载荷随机性变化，因此在设计大型矿用挖掘机时，为了使其能够作业安全，工作顺畅，除必要的理论分析和静强度计算外，还必须要进行动力学分析和有限元分析，以保证在设计之初机械的动强度及可靠性。介绍了国内外挖掘机的发展状况，以及本课题研究的意义及内容。本文是对挖掘机进行静力学及有限元分析，适应我国矿用挖掘机发展的需要，充分利用前人的研究成果和已有的实验数据，在P&H-2300的基础上对斗容为273m的大型矿用挖掘机的斗杆进行分析。对机械式单斗挖掘机的结构进行了介绍，并斗杆的结构进行了分析，根据经验公式确定了斗杆的结构尺寸。简单介绍斗杆模型的建立过程以及所用软件的发展过程及应用特点，然后将UG中建立的斗杆的模型导入ANSYS中。文章结尾介绍了有限元分析软件在静力分析的应用，针对挖掘机斗杆在不同工况下的受力，应用静力分析模块对斗杆的简化模型受力情况进行了分析，得到其应力变化情况，并得到最大单元的位置。我们以后要做的工作是建立起有限元的有效性评估机制，结合实体模型仿真实验数据，分析误差产生的原因，研究出一个更有效更快捷的分析体制。关键词：斗杆有限元分析UGANSYSABSTRACTABSTRACTTheconstructofexcavatorisverycomplexandthemultiplemoversoftenworksimultaneously.Atthesametimeitsworkingenvironmentisverybadandtheeternalloadvariesrandomly.Asaresult,whendesigningthenewproductofexcavator,inordertoensuretheperformancesafety,thedesignernotonlyhasthebasictheoryanalysisonstaticloadcomputing,butalsodonecessaryworkaboutthekineticsofmechanismtoqualifythedynamicreliabilityintheperiodofdesigning.Thefirstnovelisdevotedtowritethedevelopmentofdomesticandtheforeignexcavators,Aswellasthestudyofthesubjectcontentandsignificance.Tomeetou-rsdevelopmentrequires,thispapermakedynamicssimulationandfiniteelementa-nalysisofminingexcavatorequipmentwhichcapacityis27m3.Itintroducedthes-tructureofthemechanicalshovels,andanalyzedthestructureofitsworkingequeq-uipment.Accordingtotheempiricalformulatodetermineoftheequipmentstructu-resize,andthevariouscomponentssize.Thenbrieflyintroducedtheprocessofestablishmentoftheworkingequipment,andevelopmentoftheusedsoftwarealsoinc-ludingitsapplicationalcharactistic,thenleadthemodelofworkingequipmentest-ablishedintheUGtoANSYS.thenintroducedthesoftwareANSYSinthestatica-nalysis.Contraposetheworkingequipmentofexcavatorindifferentconditionsintheworking,itanalyzedtheworkforceofthemodelbystaticanalysisdevicetogetthestresschangesandthemaximizelocationofunit.Thenitistheconclusionsofthefulltext.Ourfuturetasksistoestablishtheeffectivenessofvirtualprototypingevaluationmechanism,tocombinedataofphysicalprototypesimulationanalyzetheerrorscausesandresearchafault-tolerantVirtualPrototypingSystemtoensurethatthetestdataiscredible,andanypotentialerrorscanbequantified.Keyword:workingequipmentUGANSYSFEM目录目录第1章绪论.11.1概述.11.2机械式挖掘机国内外发展状况.11.3市场前景分析.31.4本论文研究的必要性及意义.41.5本论文研究的内容.4第2章斗杆的结构设计.62.1矿用挖掘机工作装置简介.62.2斗杆的结构分析.72.3斗杆的设计计算.82.4斗杆应力的计算.9第3章斗杆模型的建立.113.1UG概述.113.1.1应用软件UG简介.113.1.2UG软件的特点.123.2参考模型的创建.133.3斗杆模型的导入过程.14第4章斗杆的有限元仿真分析.164.1有限元方法概述.164.2有限元方法的历史.174.3有限元方法的基本思想.错误!未定义书签。4.4有限元法的分析步骤.194.5应用软件ANSYS的介绍.204.5.1ANSYS软件简介.204.5.2ANSYS的主要特点.214.6有限元模型的建立.22