開題報(bào)告-某移動(dòng)式起重機(jī)支腿結(jié)構(gòu)分析,開題,報(bào)告,講演,呈文,移動(dòng)式,起重機(jī),結(jié)構(gòu),分析 一、論文選題的目的和意義 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)家基本建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越大，需要吊運(yùn)的物品的質(zhì)量、體積和起升高度都越來(lái)越大，起重機(jī)愈來(lái)愈顯示其優(yōu)越性，市場(chǎng)容量迅速上升，引起了國(guó)際知名廠商的關(guān)注，國(guó)內(nèi)起重機(jī)行業(yè)也興起了起重機(jī)開發(fā)熱潮。早在2002年，徐工集團(tuán)就已經(jīng)成為了世界最大的起重機(jī)生產(chǎn)商之一，而大噸位起重機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)一直掌握在外國(guó)手中。為了能夠更好的吸收外國(guó)的技術(shù)，提高設(shè)計(jì)水平，加快設(shè)計(jì)步伐，徐工集團(tuán)與吉林大學(xué)簽訂了合作開發(fā)大噸位輪式起重機(jī)整體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件的項(xiàng)目。支腿作為保證起重機(jī)正常工作的主要結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)整體設(shè)計(jì)非常重要。 鑒于傳統(tǒng)的強(qiáng)度計(jì)算方法基于理論公式，其計(jì)算精度不高。為了更好的研究有限元方法，并以其為理論基礎(chǔ)解決實(shí)際工程問(wèn)題，此項(xiàng)目以QAY500和QAY400型全地面起重機(jī)的開發(fā)作為載體，進(jìn)行起重機(jī)支腿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算方法研究。 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)： 近年來(lái)在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法支持下發(fā)展起來(lái)的有限元分析方法得到了廣泛的應(yīng)用。早在20世紀(jì)50年代末、60年代初國(guó)際上就有很多國(guó)家投入大量的人力和物力開發(fā)具有強(qiáng)大功能的有限元分析程序。其中最為著名的是由美國(guó)國(guó)家宇航局（NASA）在1995年委托美國(guó)計(jì)算科學(xué)公司和貝爾航空系統(tǒng)公司開發(fā)的NASTRAN有限元分析系統(tǒng)。從那時(shí)到現(xiàn)在，世界各地的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)也發(fā)展了一批規(guī)模小但使用靈活、價(jià)格較低的專用或通用的有限元分析軟件，主要由德國(guó)的ASKA、英國(guó)的PAFEC、法國(guó)的SYSTUS、美國(guó)的ABQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的產(chǎn)品。當(dāng)今國(guó)際上有限元分析方法和軟件發(fā)展呈現(xiàn)出以下一些趨勢(shì): 1）從單純的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算發(fā)展到求解許多物理場(chǎng)問(wèn)題。 2）有求解線性工程問(wèn)題進(jìn)展到分析非線性問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，線性理論已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)的要求。 3）增強(qiáng)可視化的前置建模和后置數(shù)據(jù)處理功能。 早期有限元分析軟件研究重點(diǎn)在于推導(dǎo)新的高效率求解方法和高精度單元。隨著數(shù)值方法的逐步完善，尤其是計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的飛速發(fā)展，整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)用于求解運(yùn)算的時(shí)間越來(lái)越少，而數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和運(yùn)算結(jié)果的表現(xiàn)問(wèn)題卻日益突出。 4）與CAD軟件的無(wú)縫集成 當(dāng)今有限元分析系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是與通用CAD軟件的集成使用，即在用CAD完成部件或零件的造型設(shè)計(jì)后，自動(dòng)生成有限元網(wǎng)格并進(jìn)行計(jì)算。 5） 在Wintel平臺(tái)上的發(fā)展 早期的有限元分析軟件基本上都是在大中型計(jì)算機(jī)（主要是Mainframe）上開發(fā)和運(yùn)行的，后來(lái)又發(fā)展到以下工程工作站（EWS,Engineering WorkStation）為平臺(tái)，他們的共同特點(diǎn)是采用UNIX操作系統(tǒng)。PC機(jī)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用出現(xiàn)了根本的變化。 三、研究的主要內(nèi)容 1）從整體上全面了解起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，明白各個(gè)部件之間的受力關(guān)系。 2）認(rèn)真學(xué)習(xí)有限元理論，并對(duì)梁、殼、實(shí)體的內(nèi)在含義做深入研究，打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，為接下來(lái)的工作做準(zhǔn)備 3）學(xué)習(xí)Pro/E建模和Mechanica模塊，并與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，真正達(dá)到學(xué)以致用的目的，并以有限元理論為基礎(chǔ)，利用Pro/Mechanica對(duì)支腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析計(jì)算并對(duì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化及優(yōu)化做進(jìn)一步研究。 四、研究方法及技術(shù)路線 1）快速檢查（Quick Check） 僅計(jì)算P=3時(shí)的單通道，因此可以說(shuō)這種方式是在進(jìn)行高精度計(jì)算時(shí)對(duì)模型的快速檢查。這種方式對(duì)于計(jì)算機(jī)資源有限而且計(jì)算機(jī)精度要求不高時(shí)進(jìn)行較大模型的分析計(jì)算非常有意義。這種方式的計(jì)算結(jié)果只能夠大致預(yù)測(cè)實(shí)際結(jié)果。 2）單通道適應(yīng)方式（Single-Pass Adaptive） 判斷初始通道（P=3）計(jì)算時(shí)的每一個(gè)單元的邊界應(yīng)力非連續(xù)性是否達(dá)到單元的階次標(biāo)準(zhǔn)，并且在計(jì)算結(jié)果中給出一應(yīng)力誤差報(bào)告。從計(jì)算精度和速度兩方面考慮，這是絕大部分分析任務(wù)所采用的默認(rèn)收斂類型。 3）多通道適應(yīng)方式（Multi-Pass Adaptive） 多通道計(jì)算，在相同的任務(wù)下比較不同通道的計(jì)算結(jié)果，從而判斷是否需要更高的計(jì)算階次，如果需要，則提高計(jì)算階次，如此不斷進(jìn)行，直至達(dá)到用戶規(guī)定的誤差范圍。 Pro/Mechanica進(jìn)行分析計(jì)算前，要對(duì)進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，就是把連續(xù)體離散成有限個(gè)單元，其中常用的單元類型有： 1）實(shí)體單元，包括磚型單元、楔形單元和四面體單元。 2）殼單元，包括四邊形單元和三角形單元。 3）梁?jiǎn)卧饕蓛蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)組成的二維單元。 在使用有限元法的時(shí)候，重要的是要做出對(duì)應(yīng)分析目的的模型化過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是與產(chǎn)品的功能、性能的評(píng)價(jià)以及設(shè)計(jì)本身的考慮方法（設(shè)計(jì)思想）有很深的關(guān)系。即與所關(guān)心的問(wèn)題有關(guān)。 五、課題的研究進(jìn)度 第一階段（2010年3月10-2009年3年31）材料的搜集整理查閱相關(guān)資料；本階段需要完成與課題相關(guān)的調(diào)研工作，并對(duì)相關(guān)的文章進(jìn)行搜集、整理，選出與設(shè)計(jì)有關(guān)的資料備用，并且找出自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外的不同之處，說(shuō)明其優(yōu)點(diǎn)所在，擬定設(shè)計(jì)草圖，選出最佳方案。 第二階段（2010年4.1-2009年5月10）方案設(shè)計(jì)，總體布置設(shè)計(jì)，計(jì)算中，最為顯著的特點(diǎn)是機(jī)電一體化程度越來(lái)越高，機(jī)電一體化是目前新型卷染機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)和目標(biāo)。本階段主要清楚的表達(dá)出卷染機(jī)的結(jié)構(gòu)，及相關(guān)方案設(shè)計(jì)，總體布置設(shè)計(jì).如果有不合適的地方應(yīng)進(jìn)行修改，計(jì)算，使之滿足生產(chǎn)要求。 第三階段 (2010年5月11-2009年6月10) 繪制裝配圖 零件圖 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書本階段主要完成與方案相符合的文章的撰寫，包括摘要、前言、設(shè)計(jì)步驟、內(nèi)容、參考文獻(xiàn)等。圖紙的繪制、裝配圖、零件圖 六、預(yù)期結(jié)論 通過(guò)本次開題，我對(duì)工藝有了更加深刻的認(rèn)識(shí)和了解，也使所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到實(shí)踐，對(duì)知識(shí)有了更加深刻的印象。對(duì)渦輪箱的設(shè)計(jì)和未來(lái)發(fā)展也有了初步的認(rèn)識(shí)。這次設(shè)計(jì)先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，選擇毛坯的制造方法。對(duì)夾具設(shè)計(jì)和刀具設(shè)計(jì)有了實(shí)踐和了解。通過(guò)對(duì)夾具、刀具和工藝的設(shè)計(jì)，盡可能的提高渦輪箱零件的年產(chǎn)量。 七、參考文獻(xiàn) [1]趙家奇. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10. 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