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垃圾车填料器参数化建模及重要部件优化设计
| 论文题名： | 垃圾车填料器参数化建模及重要部件优化设计 |
| 关键词： | 垃圾车填料器;参数化建模;有限元分析;拓扑优化;尺寸优化;力学性能 |
| 摘要： | 本论文结合江苏省科技成果转化专项资金项目“高效环保压缩式垃圾车集成创新与产业化”(项目编号：BA2009099)，以悦达专用车有限公司YD5070ZYS悦达牌5m3密封后压缩式垃圾车填料器为基础模型，利用Pro/engineer自带的二次开发工具Program建立填料器参数化模型；并通过Hyperworks对填料器及其零部件进行有限元建模、力学性能分析以及通过Optistruct对下刮板、上刮板和侧板分别进行拓扑优化及尺寸优化。 论文共包括以下内容： 1.填料器零部件参数化建模 以5m3后压缩式垃圾车的填料器为基础模型，并参考工厂实际设计经验，利用Pro/engineer二次开发平台Pro/grogram，采用自下而上的方法，建立填料器零部件参数化模型，并提取每个参数化零部件的主参数。 2.填料器装配体参数化建模 共提取7个总装主参数，进行参数化建模。基于Pro/engineer二次开发平台Pro/grogram建立输入窗口，并采用等比例缩放法及不同参数输入法生成最终的参数化模型。 3.建立填料器分总成零部件以及整体有限元模型，并进行力学特性分析 以壳单元为主，对局部进行合理的简化，利用Hyperworks网格划分模块Hypermesh对填料器零部件以及整体进行有限元建模。利用Hyperworks子模块Optistruct对填料器零部件进行模态分析；在模拟最恶劣工况约束和载荷的作用下，对填料器零部件进行静力分析。 4.对下刮板进行拓扑优化及尺寸优化 针对下刮板力学特性，基于基频、应力、应变以及质量等关键因素提出合理的约束条件及优化目标，利用Hyperworks子模块Optistruct对下刮板进行拓扑优化，然后对拓扑优化结果进行尺寸优化。在降低质量7％的情况下最大应力下降7％，最大应变下降11％，基频提高3.9％。 5.针对上刮板和侧板动静态特性进行灵敏度分析及尺寸优化 针对上刮板和侧板力学特性，基于基频、应力、应变以及质量等关键因素提出合理的约束条件及优化目标，利用Hyperworks子模块Optistruct对上刮板和侧板进行灵敏度分析及尺寸优化。上刮板在降低质量23％的情况下最大应力下降2.3％，最大应变下降11.6％，基频提高2.2％；侧板在提高质量51.8％的情况下最大应力下降34.8％，最大应变下降55％，基频提高43％。 |
| 作者： | 姚云华 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 朱壮瑞;吴中连 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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