重型板式输送机关键部件有限元分析及结构优化设计

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重型板式输送机关键部件有限元分析及结构优化设计（作者本人上传）作为典型物流设备 的重 型板 式输送机广泛应
用于钢铁 、汽车 、电力 、化工 等行业 ，而 国内外
关于板式输送机 的设 计还停 留在传统 设计上 ，依
然使用 近似公式 和经验公式 ，设 计偏 于保守 ，设
备安全 系数超 过许 用值数倍 ，体积庞 大 ，尤其是
运动的链条和 台板等关键 部件过于笨重 ，导致输
送设备运行过程 中阻力增大 ，频发故 障，设备 的
年维护费用达几十万元 u 。
1 有 限元法与优 化设计
随着 有 限元 法 的应 用 和计算 机技术 的发 展 ，
用先进的分析设计 方法和计算方法来 优化结构设
计在许 多领域 已经大 量应 用 ，经工程 实 践证 明 ，
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般可以节省材料 30% 以上 。因此 ，在原 材料紧
张的现今 ，突破传 统设计 方法和理 念 ，把基 于有
限元法的分析设计 方法引入大型物 流设备关 键部
件的设计 已经成为可 能，在节省材 料 的同时，设
备的运行阻力大大减小 ，其带来 的经济效益将 十
分显著 ，社会影响深远 。
汕头职业技术学院院级课题 (SZK09B15)
《 起重运输机械》 2010 (7)
进行有 限元分析前 的图形建模工作十分繁琐 ，
重复性 强 ，占用 了设计 人员 大 量 的时 间和精 力。
遇到系列 化产 品的设 计工作 ，就要 逐-进行 建模
与分析 ，严 重影响 了产 品的设计 开发周期 ，制约
了企业的进步与 可持续发展 。分析设计 的-个显
著特点是 设 计-建 模-分 析-修改设 计-再 建
模-再分析” ，重复性的再建模和再分析 ，影响 了
分析设计 的效率 。针对这种 情况 ，产品设计 者往
往借助于具有参数化 建模 功能的 CA D 软件 (U G 、
Pro -E 、M D T 等) 建立 系列 化的几何模型 ，然后
通过软件接 口逐个导人有 限元分析软件 ，但是 导
入 的复杂 图形 经常需要大 量的修补工作 ，而且 在
划分网格 时 ，等参单元 的数量 不易