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CAD/CAE在混凝土搅拌运输车拌筒及叶片设计中的应用
| 论文题名： | CAD/CAE在混凝土搅拌运输车拌筒及叶片设计中的应用 |
| 关键词： | CAE;有限元;叶片设计;物流企业;CAD;建筑材料;预拌混凝土 |
| 摘要： | 预拌混凝土是一种流动性建筑材料，要将预拌混凝土从搅拌站运到建筑工地则需要专用的运输设备——混凝土搅拌专用运输车。随着市场经济的进一步完善，专业的混凝土运输公司作为一种新生的物流企业在我国一些市场发展得比较完善的地区已经应运而生，它采取预拌混凝土的生产与运输分离的方式，成立独立于混凝土公司以外的混凝土运输公司。混凝土运输公司的产生填补了物流行业以往在流动性建材运输上的空白。 搅拌筒是混凝土搅拌专用运输车用于装载、转运混凝土的重要部件。该文主要讨论混凝土搅拌运输车的搅拌装置——搅拌筒及其螺旋叶片的三维参数化设计，并应用有限元分析软件LS-DYNA对搅拌筒在不同工况下进行动力学方面的性能分析。 本文利用参数优化设计方法对混凝土搅拌车的搅拌筒及螺旋叶片进行总体设计，当设计系列化产品时，只需要对相关参数进行修改，这样可减少设计人员的重复性劳动，缩短设计周期，节省设计成本，提高设计效率。 通过对搅拌筒及叶片的CAE分析可知：拌筒中部总是处于最大受力状态。所以在实际设计中为了使拌筒的结构更为合理，根据等寿命原则，参考CAE分析计算结果，通常考虑将拌筒及叶片分段采用不同厚度、不同材质的钢板焊接而成。 由有限元分析得出的螺旋叶片在搅拌过程中受混凝土作用时的塑性应变云图可知：由于叶片外缘受混凝土的摩擦最大，导致叶片严重变形、受损，所以为了增加叶片的使用寿命，通常在叶片外缘焊接钢丝以加大叶片的耐磨性。并可根据分析结果中的叶片具体变形情况在变形较严重的地方增焊钢丝。 本文的创新点在于：对新生的物流企业——混凝土搅拌运输公司进行了系统的介绍，利用参数优化设计方法解决了混凝土专用运输车的搅拌筒产品系列化设计的关键问题，同时从模型的建立方法入手，利用UG等三维建模软件对搅拌筒及叶片进行参数化建模，并将CAD/CAE技术有效地结合起来，成功地完成了对搅拌筒各工况的有限元分析，并得出相关重要结论，为搅拌筒及叶片等搅拌装置的结构优化设计提供重要参考依据。 |
| 作者： | 谢慧超 |
| 专业： | 森林工程 |
| 导师： | 单圣涤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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