组合预紧结构液压机临界预紧力的计算方法研究

摘要

大型液压机的规格和装备水平是一个国家大型装备制造能力及经济与国防实力的重要标志，具有明确的战略意义。无论是发达国家还是发展中国家，都十分重视大型液压机的发展。在新的大型液压机的本体设计中，组合预紧结构因其刚度更大，安全系数较高，可控锻造精度更好等优点而被广泛应用，以取代存在安全隐患的传统三梁四柱局部预紧结构机架。组合预紧结构机架可完全避免了立柱根部断裂等重大故障，但设计中必须通过调整有关参数保证机架各构件接合面间不出现开缝现象，即所谓的整体性问题。
　　本文针对组合预紧结构液压机本体设计中的关键问题—液压机的整体性展开研究。通过对组合预紧结构机架的受力分析，揭示了组合预紧结构液压机在承载过程中弯曲性开缝的产生机理。并且首次推导出了以力学计算为基础的考虑弯曲性开缝趋向的组合预紧结构液压机的临界预紧力的计算方法。
　　本文通过建立三维有限元模型，对不同结构参数及工况下组合预紧结构液压机的临界预紧力进行了模拟。模拟结果表明：推导出的考虑弯曲性开缝趋向的组合预紧结构液压机的临界预紧力的计算方法可行。
　　本文以5MN组合预紧结构液压机为例，利用所推导的临界预紧力计算方法就其结构参数对临界预紧力的影响规律进行了研究，研究结果表明：偏心距离对液压机的整体性影响最大，其次为上梁结构参数，拉杆结构参数对液压机整体性的影响最小。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外大型液压机的现状及发展趋势

1.3 大型液压机的本体结构

1.4 组合预紧结构液压机存在的问题及研究现状

1.5 本文研究内容

第2章 考虑弯曲性开缝时临界预紧力的计算方法研究

2.1 基本假设

2.2 组合预紧结构机架弯曲性开缝计算方法

2.3 组合预紧结构机架受力分析

2.4 临界预紧力的计算

2.5 本章小结

第3章 临界预紧力计算方法的模拟验证

3.1 5MN液压机本体结构

3.2 模拟计算模型

3.3 不同因素下临界预紧力的模拟验证

3.4 本章小结

第4章 本体结构参数及载荷工况对临界预紧力的影响规律分析

4.1 组合预紧结构机架的临界预紧系数

4.2 影响规律分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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