浅坑式移车台的大梁优化设计开题报告.doc

毕业设计/论文开 题 报 告课 题 名 称 浅坑式移车台的大梁优化设计 类 别 毕业设计 系 别 机电与自动化学院 专 业 班 机械电子工程0905 姓 名 王凯 评 分 指 导 教 师 肖书浩 华中科技大学武昌分校毕业论文开题报告撰写要求1.开题报告的主要内容1）课题研究的目的和意义；2）课题研究的主要内容；3）研究方法；4）实施计划。 5）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。2撰写开题报告时，所选课题的课题名称不得多于25个汉字，课题研究份量要适当， 研究内容中必须有自己的见解和观点。3.开题报告的字数不少于2000字（艺术类专业不少于1000字），格式按华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文撰写规范的要求撰写。4. 指导教师和责任单位必须审查签字。5开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。6. 此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在系在基础上提出调整方案，报学校审批后执行。华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告学 生 姓 名王凯学 号20091100184专业班级机电0905系别机电与自动化指导教师肖书浩职称课题名称浅坑式移车台的大梁优化设计1课题设计的目的和意义1.1课题设计的目的近年来，随着国民经济的迅速发展，中国城市化进程进一步加快，城市集聚的社会财富和人口越来越多，居民出行更为频繁，城市交通需求的矛盾也就越来越突出。同时，随着工业化进程和经济建设步伐的加快，人们的工作节奏也越来越快，时间观念越来越强。因此，需要准时、安全、快捷的交通方式来满足人们的出行要求。世界各国都在寻求发展与之相适应的城市交通工具。城市轨道交通具有运能效率高、能耗低、污染小、快速、准时和安全等明显优点，是解决城市交通问题的主要手段。城市地铁交通因其运送客流量大、快速安全、空气污染小 、不占用或很少占用地面而被大多数大城市选用。 在我国，由于经济建设的蓬勃发展，各种运输量增加很快，特别是市内客流量成倍或成几十倍的增长，加上城市基础设施建设相对滞后，导致公共交通问题越来越突出，严重的影响了经济建设的进程。地面交通已无法适应有经济活动和人民生活产生的日益增长的运量需求。城市交通堵塞、交通事故、噪音和空气污染日益影响着人们的生活。因此，发展以轨道交通为骨干，以常规公交为主体的公共交通体系，为城市居民提供安全、快速、舒适的交通环境，引导城市居民使用公共交通系统是国外大城市解决城市交通问题的成功经验，也是我国大城市解决交通问题的惟一途径。浅坑式移车台是轨道交通运行必不可少的，它决定着轨道交通能否安全运行，是制约轨道交通发展的重要因素。本课题将用ANSYS软件对浅坑式移车台的大梁进行有限元分析，校核重要零部件的强度和刚度，并提出改进设计建议。1.2课题设计的意义基于ANSYS的浅坑式移车台的优化设计，是对其进行有限元分析。浅坑式移车台用于大型轨道车辆换轨平移。本课题将对浅坑式移车台的大梁进行有限元分析，在保证大梁压应力不超过许用压应力y和失稳临界应力e条件下，优化大梁的横截面积和形状，使大梁总质量m为最小。随着机械技术和计算机辅助技术的发展，工业生产进入以计算机、数控和液压为主体的发展阶段，由于ANSYS具有建模、加载、快速计算、智能网格划分等优点，因而在工程中得到了广泛地应用。通过对此课题的研究，我对以前所学知识有了更深的理解 ，了解了ANSYS软件分析问题的步骤和思想，会用该软件分析简单受力问题，培养了我发现问题、解决问题的能力。也培养了我的自学能力，同时也了解了ANSYS的广泛应用领域和美好发展前景。 ANSYS在有限元的发展史上，一直作为一个重要成员存在，目前是世界上最有影响的有限元软件之一。它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, IDEAS, AutoCAD等， 是现代产品设计中的高级CAD工具之一。另外，双向参数互动的CAD接口的稳健性也得到了提高。ANSYS® ICEM CFD 10.0通过混合网格剖分新功能和CAD模型细节处理功能，提供了完整的一系列网格划分工具以模拟真实世界。经过多年的发展，GE等公司通过使用ANSYS，将CAD设计和CAE技术完美结合，产品研发周期大大缩短。2课题设计的主要内容2.1 前期准备工作学习ANSYS中结构静力学及刚体动力学的有关知识，了解浅坑式移车台的整体结构。学习ANSYS以及它的使用，熟练掌握UG的建模，能够读懂复杂的零件及装配图。结合建模的同伴，确定出浅坑式移车台的主要参数，然后结合具体的步骤进行结构静力学分析和刚体的动力学分析。2.2 具体要完成的任务了解浅坑式移车台的工作原理，工作过程以及它们主要工作部件之间的主要运受力和几何约束了解浅坑式移车台的各主要参数，与建模的队友进行集合建模。学习有关ANSYS结构静力学和刚体动力学的知识，然后在UG中建立总要零部件的三维模型。在ANSYS软件中进行重要部件有限元强度及刚度有限元分析。对重要零件提出优化设计建议。撰写论文3设计方案 3.1整体方案本课题是要通过对机构的整体分析，有限元模型的建立将复杂的模型简单化，机构的受力分析，三维建模软件，网格划分，结构静力学分析，刚体动力学分析，并且完成该模型的优化：首先通过对浅坑式移车台的大梁分析，得出对浅坑式移车台的大梁进行有限元分析，图1 要分析的零件图分析出重要零件及受力情况，并进行有限元模型的建立，将重要零件记录下，并且保存各个零件的尺寸数据；并将其用UG画出三维图。3.2动力学方案浅坑式移车台动力学仿真是基于机械的系统建模，确定了浅坑式移车台的主要尺寸以及它们之间的运动副和几何约束之后，了解其工作原理，然后有限元模型，完成后进行仿真调试，优化，最后在科学计算与模拟平台上运行调试。图2 过程方框图3.3 ANSYS后处理使用ANSYS的后处理功能将ANSYS后处理数据显示出来。改变材料属性或结构再次显示对比。 对ANSYS后处理产生的数据或图形进行分析判断，并给出对重要零部件优化设计的建议。4实施计划第1-4周 阅与优化设计和ANSYS相关的资料。对其有一个初步的认识。第4周 了解有限元法，学习ANSYS软件的基本操作和分析功能，达到熟练操作。第4-11周 利用ANSYS对浅坑式移车台的大梁进行建模及分析研究，得出结果。第11-13周 编写毕业设计报告，整理资料和有关设计中的参数。并整理思路，随时准备进行答辩。第14周 提交所有资料，老师对答辩资格进行审核和修改。第14-16周 论文答辩。. 5主要参考文献1孙靖民 梁迎春 主编，机械优化设计（第4版） 哈尔滨工业大学出版2王庆五 左昉 胡仁喜 主编，ANSYS 10.0 机械设计高级应用实例（第2版） 机械工业出版社3黄长艺,严普强.机械工程测试技术基础M.北京:机械工业出版社. 2004: 179-180.4陶驰东 编，机械优化设计基础 中国矿业大学出版社5吴兆汉 万耀青 汪萍 侯慕英 编著，机械优化设计 机械工业出版社6邵蕴秋 编著. ANSYS8.0有限元分析实例导航 中国铁道出版社7赵海峰 蒋迪 主编.ANSYS8.0工程结构实例分析 中国铁道出版社8 Hiou S.J.Automated Conceptual Design of MechanismaJ.Mechanism and Machine Design,1999,34（4）:417-