基于UG的液压支架双伸缩立柱参数化设计系统开发

摘要

立柱是液压支架的主要承载和高度调节件，其性能的优劣将直接影响到液压支架的使用及可靠性，进而影响到整个综合采煤工作面的安全和生产效率。目前，国内外对于液压支架的研制均比较重视，但对立柱的研究相对较少，立柱的设计多为手工设计，设计周期长，工作强度大，当前日益激烈的市场竞争，也对立柱的质量、设计周期提出了更高的要求。因此，将CAD／CAE技术应用到立柱的设计当中，开发出一套能够快速设计、分析液压支架立柱的系统，己具有了一定的意义。
　　 本研究首先对液压支架进行了必要的介绍，包括液压支架的总体结构、工作原理、国内外发展现状以及未来的发展趋势等。同时对双伸缩立柱传统的强度计算方法、uG软件的二次开发与有限元分析功能也进行了较为详尽的阐述。根据ZT／SLJ400a双伸缩立柱的图纸，利用UG软件建立立柱的三维模型，以该模型为模板，利用UG自带的OpenGrilp、OpenhPI、MenuScript和UIStyler等二次开发工具，对uG软件进行二次开发，实现立柱的参数化建模功能。按照MT312—2000标准和欧洲标准，利用UG的有限元分析工具Nastran，对立柱的各个部件尤其是缸口、导向套等部位进行四个方案的有限元分析，得到相应的强度结果，尤其是危险区域的应力分布。根据计算结果及应力的分布，对立柱的设计进行指导。利用UG软件参数化程度高、关联性好的特点，通过一些必要的设置，实现立柱的参数化建模与有限元分析之间的功能链接，从而完成双伸缩立柱的整个参数化系统开发。 通过本参数化系统开发，可快速的对立柱进行参数化建模设计，通过与有限元分析的功能链接，可对已设计的立柱模型方便快捷的进行有限元分析。根据有限元分析的结果，可作为判断立柱设计成功与否的依据，为立柱的进一步设计及优化进行指导，从而提高立柱设计的效率和质量。

目录

第一章绪论

第二章UG二次开发技术

第三章液压支架双伸缩立柱参数化建模方法

第四章双伸缩立柱有限元分析

第五章双伸缩立柱的参数化设计系统

第六章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕上期间发表的文章

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