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高速铁路大型箱梁内模刚度研究及结构优化
| 论文题名： | 高速铁路大型箱梁内模刚度研究及结构优化 |
| 关键词： | 高速铁路;大型箱梁内模;全自动液压内模;内模刚度;结构优化 |
| 摘要： | 全自动液压内模是一种专门用来浇注大型箱梁的大型内模板系统。随着高速铁路、高速公路等的桥梁箱梁的建设，该内模系统将具有一个十分广阔的应用前景。 本文以中铁十一局株洲桥梁厂的32m全自动液压内模为研究对象，对其结构、工作原理、施工工艺、设计方法进行了全面的分析。在对国内外全自动液压内模资料进行分析和研究的基础上，在对株洲某桥梁厂生产的内模标准段进行刚度分析的基础上，针对全自动液压内模腹模板刚度不足，提出了改进措施--在增加腹模板钢板厚度的基础上，适当改变腹模板钢梁的截面尺寸，可以在很大程度上提高内模的强度和刚度。以大型分析软件ANSYS为工具，通过适当的假设，建立了内模标准段有限元模型，然后模拟内模施工中的受力，得到了内模标准段的应力与应变分布图，并由支撑反力求出了内模标准段的油缸及支撑杆的直径，得到了它们的最小值；由内模标准段的应力应变的分布情况，探讨了内模模板钢架结构优化设计的可能性，并利用ANSYS的优化分析模块对标准段钢架进行了截面尺寸优化，获得了模板钢架的最佳结构参数，优化后的强度和变形对比优化前的强度和变形有了明显提高，并有效减轻了重量，标准段模板应力分布更加合理；为了检验有限元模型是否正确，设计了一个内模标准段模型，通过模拟施工的加载过程，进行了应变测量，结果显示内模钢架的实验数据与理论数据比较吻合，表明ANSYS的建模是正确的。 论文应用现代设计计算、分析研究手段，提出了全自动液压内模的改进措施，通过强度和变形的分析计算、钢架参数优化、实验等分析，验证了ANSYS的建模是正确的。这些工作对内模端部，变截面及相似结构设备的设计也能起到一定的借鉴作用。论文的研究成果对于全自动液压内模的设计、制造是有重要的工程应用价值和理论意义的。 |
| 作者： | 尹中保 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 彭高明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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