J75G-200閉式高速壓力機結構有限元分析及改進設計任務書

1 廣陵 學院畢業(yè)設計（論文）任務書 系 部： 機械電子工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學號： 畢業(yè)（論文）題目： J75G-200 閉式高速壓力機 結構 有限元分析及改進設計 起 迄 日 期： 2014-02-20 2014-05-30 設計（論文）地點： 機械工 程學院 5 樓機房 指 導 老 師： 專 業(yè) 負 責 人： 發(fā)任務書日期： 2014 年 2 月 20 日 2 畢業(yè)設計（論文）任務書 1、本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： 本課題來源于江蘇揚力集團有限公司。 J75G-200 閉式高速壓力機 是該公司根據市場需求而開發(fā)研制的產品。要求我們 運用有限元分析技術對 J75G-200 閉式高速壓力機進行結構分析并給出優(yōu)化方案。通過本課題的研究 ,為提高壓力機產品的性能，質量和壽命，降低產品成本提供科學計算分析的依據，增強其產品在市場的競爭力。 本課題的目的在于鞏固和擴大學生在校期間所學的基礎知識和專業(yè)知識，訓練學生綜合運用所學知識分析和解決工程中的實際問題的能力；培養(yǎng)學生調查研究以及資料、信息獲取和分析的能力；培養(yǎng)學生在設計過程中使用計算機的能力；培養(yǎng)學生撰寫論文的能力；培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。 通過本課題的研究，使學生能夠掌握有限元分析軟件，有限元 建模、邊界條件的確定、載荷模擬及結構應力應變場的分析及優(yōu)化設計等現代設計方法。 2、本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術要求、工作要求等）： 2.1 任務內容 要求運用有限元分析軟件 ANSYS 對 J75G-200 閉式高速壓力機 進行有結構靜態(tài)分析、模態(tài)分析以及結構優(yōu)化設計。利用靜態(tài)有限元分析，校核液壓機機身部件的強度和剛度，并且根據分析的結果進行結構優(yōu)化設計以達到降低生產成本，提高經濟效益。模態(tài)分析可以求出機身振動的固有頻率以及相應的振型，分析各種振型對壓力機工作狀態(tài)的影響。這對于了解液壓 機現有結構的力學特性以及進而改善其結構有重要的意義，為壓力機的設計提供了理論和現實依據。主要任務內容有： （ 1） 對 J75G-200 型 壓力機機身 進行三維實體建模 ； （ 2） 了解 J75G-200 型 壓力機 工作性質和工作狀態(tài) ；對其進行工作載荷分析，確定邊界條件及加載方案； （ 3） 劃分網格，進行有限元結構靜態(tài)分析，求出機身的應力和應變分布規(guī)律， 評價載荷對壓力機工作性能的影響； （ 4） 對 機身 模型進行 自由 模態(tài)分析，求解 機身 固有頻率以及相應的振型等動態(tài)參數，分析其對工作狀況的影響。 （這項選做 ） ； （ 5） 根據分析結果，在應力集中危險區(qū)域采取措施改善應力狀 況；在低應力區(qū)域，改變相關尺寸變量，以達到減輕部件總體質量的目的。重新進行有限元分析，檢驗改變尺寸后的剛度和強度。重復進行以上步驟，直到獲取最佳方案。 3 2.2 原始條件及數據 該設備的主要參數如下 : 型 號 : J75G-200； 公 稱 壓 力 : 2000KN； 滑塊行程： 30mm； 標準行程次數 : 150450； 機身材料：底座 QT600-3，密度 37120 mkg ； 橫梁 HT300，密度 37300 mkg ； 其他數據 （材料等）見圖紙。 2.3 技術要求 （ 1） 要求校核 J75G-200 型 壓力機在承載條件下的剛度和強度。 （ 2） 要求在保證壓力機強度和剛度的條件下對壓力機主要部件進行優(yōu)化設計。 （ 3） 分析壓力機的模態(tài)，并對壓力機的工作狀況進行評估。 2.4 工作要求 （ 1） 在深刻領會任務內容及要求的基礎上，查找相關的文獻資料。（ 20 篇以上，除了教師已列出的文獻），通過查閱文獻資料認真研究原始材料，寫出開題報告； （ 2） 進行理論學習、上機操作、數據處理、分析總結、整理資料，完成與任務書要求相應的工作，并撰寫成畢業(yè)論文，獨立完成畢業(yè)設計的各項工作； （ 3） 畢 業(yè)論文或設計說明書需符合規(guī)范化要求，即：由中外文題名、目錄、中外文摘要、引言（前言）、正文、結論、謝辭、參考文獻和附錄組成，中文摘要在 400 漢字左右，外文摘要在 250 個實詞左右，中文題名字數一般不超過 20 個，設計說明書、論文或軟件說明書的總字數在 1.52 萬漢字； （ 4） 完成英譯中資料一份； （ 5） 畢業(yè)設計必須按時按量在規(guī)定的地點認真完成。 4 畢業(yè)設計（論文）任務書 3、對本畢業(yè)設計（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設計論文、 圖表、實物樣品等）： （ 1） 完成實習調研報告一份； （ 2） 完成開題報告一份； （ 3） 完成按本任務書第二項內容所述要求撰寫研究論文 一篇 ，篇幅不少于 2 萬字；。 （ 4） 完成英譯中資料一份， 不少于 5000 字符 。 4、主要參考文獻： 1 梁森 .開式數控回轉頭壓力機機身的有限元分析及優(yōu)化 D:碩士學位論文 . 山東：山 東工業(yè)大學機械系， 2001. 2 雷小寶 .新型數字化壓力機的研制 D： 碩士學位論文 .合肥：合肥工業(yè)大學， 2007. 3 張祖芳 .開式壓力機機身的有限元分析及優(yōu)化設計 D:碩士學位論文 .南京：東 南大學， 2004. 4 周平 .新型壓力機機身有限元分析及優(yōu)化 D:碩士學位 論文 .南京：南京理工大學，2007. 5 江克斌 , 屠義強 , 邵飛 .結構分析有限元原理及 ANSYS 實現 . 北京 : 國防工業(yè)出社 . 6 高耀東 , 郭嘉平 .ANSYS 機械工程應用 25 例 . 7 劉茜，董正身，基于 ANSYS 的 C 型液壓機機身有限元分析，機械設計與制造， 2006，1001-3997 8 劉強，付文智，李明哲 .三梁四柱式多點成形壓力機機架結構有限元分析和優(yōu)化設計 .塑性工程學報 .2003,10(5) 9 傅志方，華宏星 .模態(tài)分析理論與應用 .上海 :上海交通大學出版社 ,2000 10 張洪武有限元分析與 CAE 技術基礎 M北京 ：清華大學出版社， 2004 11 傅永華有限元分析基礎 M武漢：武漢大學出版社 ,2003 8 12 侯曉望 , 童水光 . 基于有限元分析的液壓機結構優(yōu)化 J. 浙江大學學報 , 2005, 4: 46-48 13 尚曉江 , 邱峰 .ANSYS 結構有限元高級分析方法與范例應用，北京 :中國水利水電出版社 ,2008 14 王文玷，田保杰 科技論文寫作與發(fā)表 北京：國防工業(yè)出版社 . 15 尚曉江等 . ANSYS 結構有限元高級分析方法與范例應用 .中國水利水電出版社 .2006.1 16 章爭榮，孫友松等，開式數控回轉頭壓力機機身結構及其對剛度 的影響，鍛壓機械，2001， 3 17 鐘志華，周彥偉 . 現代設計方法 .武漢理工大學出版社 .2001.8. 18 雷小燕 .有限元法 .中國鐵道出版社 .2000.10 19 龔曙光 .ANSYS 基礎應用及范例解析 .機械工業(yè)出版社 .2003.1 5 畢業(yè)設計（論文）任務書 5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃 起止日期 工 作 內 容 第 1-2 周： 第 3-4 周： 第 5-7 周： 第 8-10 周： 第 11 12 周： 第 13-15 周： 收集閱讀與課題有關的中英文資料 15 篇； 翻譯英文資料 ； 畢業(yè)實習，并完成 實習報告；