文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
阶梯轴的有限元分析及其优化专用软件的开发
姓名:李实
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:陈芳祖
20080626
摘要阶梯轴是组成机械的重要零件之一,其结构参数和加工王艺水平不仅影响着整个机械的尺寸和重量,也在很大程度上影响着机械的可靠性与寿命。因此阶梯轴的设计计算是机械设计必不可少的重要组成部分。以往阶梯轴的设计计算,工程技术人员往往是采用传统的机械设计理论进行计算,导致计算结果的不准确,设计计算效率低。随着现代有限元技术的日益完善,完全可以在保证精度的前提下对阶梯轴进行快速、精确的数值模拟与优化。针对不熟悉有限元分析和优化的一般工程技术人员,本文采用牟嘟岷系幕∩希7⒘私滋葜岬挠邢拊7治及其优化专用软件,使得~般工程技术人员能快速对阶梯轴进行参数化设计、有限元分析与优纯。该系统共包括四个部分:用户界面模块、扑隳?椤接麟模块和后处理模块。采用蝜镅岳幢嘀朴没Ы缑婺?椋肁的参数化设计语言编写扑隳?椋⑼ü齎饔媒涌谀块,将階嘈吹拿盍髑短灼鹄矗河胿獳流写入指定的文本文件中,并提取对话框控件中的数据赋给中的数据变量,然后通过批处理方式启动饔肁盍鹘薪!⑼窕帧⒃睾施加以及计算等有限元分析过程,计算完毕之后针对阶梯轴现有结构的薄弱环节,进行优化设计。以阶梯轴为优化对象,以提高性能和节约成本为优化目标。利用腁问可杓朴镅裕∮肁鲁带的优化工具完成阶梯轴的优化,使阶梯轴结构重量最轻,并具有良好的强度性能。最后通过将该系统应用于六阶阶梯轴的实铡,并将该实例的理论分析与有限元分析值进行比较,验证了该系统的可行性和计算结果的可参考性。该软件的开发,实现了阶梯轴建模和分析计算的自动化、智能化,大大减小阶梯轴建模与分析的工作量,提高了新产品研发效率。尤其是计算精度得到了很大提高,这将为一般工程计算人员设计重要的阶梯轴提供了方便实用的软件系统。关键词:阶梯轴、有限元分析、用户界面、重量优化、数化设计语言与饔离教硕士学位论文Ⅱ
..琤—。.,:,,,..,阶梯轴的有限元分析及其优化专用软件的开发,.瑃.
.,。,瑆,Ⅳ高教硕士学位论文
插图索引嗲蠼馄魇褂昧鞒掏肌图输入阶梯轴的键槽尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图阶梯轴模型的网格划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。蜜设计交量迭代历程及优纯结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘⋯⋯⋯⋯..图系统框架圈⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图初始构形与即时构形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..圈实体单元!图有限元分析流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..圈图阶梯轴类型的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图输入阶梯轴的直径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图输入阶梯轴的长度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图网格类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图网格大小控制及加载输入⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图设定优化分析交量取值藏霭⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图系统工作流程和原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图除梯轴优化过程流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图阶梯轴的模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图阶梯轴应变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图阶梯轴等效应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图优化后等效应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯高教硕士学位论文騃
附表索引С值牡ピP巫醇巴窭嘈汀表带式输送机运动和动力参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表阶梯轴的主要参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表阶梯轴优化参数取值范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表阶梯轴优化后的参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表阶梯轴的有限元分析及其优化专用软件的开发
参致作者签名:办定导师签名。宅鑫藩褪郏撼比瓒囝浚..曰期:矽罗年夕月,囡期。∥面晗υ律盼学位论文版权使用授权书湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明:’所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做滋重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据