【正文】 uss the structural properties of the clay buffer and pared with other types of buffer the benefits and analysis of the elastic clay buffer existing structure, summarizes the advantages and disadvantages, in this based on the specifications of clay and clay buffer material properties, select the bination of singlerod type of structure. And the cylinder and piston rod respectively, modeling, and its finite element analysis, deformation graph, graph the stress, strain diagram of the cylinder, piston and piston rod design that may exist in unreasonable for flexible design of the structure of clay buffer check. Key words: finite element analysis, ANSYA, buffer中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 I 頁 共 II 頁 目錄 1. 緒 論 .......................................................... 1 概述 ............................................................ 1 彈性膠泥緩沖器國內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài) .................................. 1 研究的目的與意義 ................................................ 3 彈性膠泥緩沖器 .................................................. 4 膠泥緩沖器的工作特性研究 ...................................... 4 膠泥緩沖器的模型 ............................................. 4 有限元法與 ANSYS 軟件概述 ........................................ 5 有限元方法概述 ................................................ 5 ANSYS 概述 .................................................... 6 論文主要工作 .................................................. 7 2. 膠泥緩沖器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ...................................... 7 膠泥緩沖器的結(jié)構(gòu) ................................................ 7 膠泥緩沖器的參數(shù) ............................................... 10 阻尼力的確定 ................................................ 10 沖擊速度的確定 ............................................... 11 行程的確定 ................................................... 11 能量吸收率的確定 ............................................. 11 膠泥緩沖器的工作原理 ........................................... 12 ....................................... 13 缸體的建模及分析 ............................................... 13 缸體的數(shù)據(jù)及實(shí)物圖 ........................................... 13 對(duì)缸體建模 ................................................... 13 定義材料常數(shù) ................................................. 15 劃分單元 ..................................................... 16 施加載荷 ..................................................... 18 提交計(jì)算 ..................................................... 19 后處理 ....................................................... 19 分析結(jié)果 ..................................................... 25 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 II 頁 共 II 頁 活塞和活塞桿的建模及分析 ....................................... 25 活塞和活塞桿的數(shù)據(jù) ........................................... 25 對(duì)活塞和活塞桿建模 ........................................... 26 定義材料常數(shù) ................................................. 26 劃分單元 ..................................................... 31 施加載荷 ..................................................... 34 提交計(jì)算 ..................................................... 35 后處理 ....................................................... 35 分析結(jié)果 ..................................................... 41 ............................................................. 41 參考文獻(xiàn) ........................................................... 42 致 謝 .............................................................. 44中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 44 頁 1. 緒 論 概述 發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)已成為我國解決城市交通問題的必由之路 ,城市軌道交通車輛的產(chǎn)業(yè)化是我 國機(jī)車車輛工業(yè)的重要工作之一 ,而軌道車輛關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化是城市軌道交通車輛產(chǎn)業(yè)化的重要保證。 2020 屆畢業(yè)論文 第 I 頁 共 II 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 彈性膠泥緩沖器關(guān)鍵件的有限元分析 需要完整 cad 圖紙，請(qǐng)聯(lián)系 :68661508 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 2020 年 06 月 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2020 屆畢業(yè)論文 第 II 頁 共 II 頁 彈性膠泥緩沖器關(guān)鍵件的有限元分析 摘要 緩沖器是各種車輛及機(jī)械設(shè)備 重要的零件，是吸收沖擊能，緩和不必要的沖擊的必要裝置，緩沖器的質(zhì)量直接影響到車輛的安全和機(jī)器的穩(wěn)定。 緩沖器是各種車輛及機(jī)械設(shè)備重要的零件，是吸收沖擊能，緩和不必要的沖擊的必要裝置，緩沖器質(zhì)量直接影響到車輛的安全和機(jī)器的穩(wěn)定。再這種情況下，上述幾種緩沖器產(chǎn)品由于都存在著致命的缺點(diǎn)，所以都很難得到推廣。并很快在建筑上、鐵路上得到應(yīng)用，如線路端或維修站的起保護(hù)作用的車擋緩沖器、車輛間連接緩沖的車鉤緩沖器等。該系列標(biāo)準(zhǔn)的制定為膠泥緩沖器更廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，推動(dòng)了緩沖 器在其它車輛的上的應(yīng)用。全俄鐵道科學(xué)研究院與波蘭 KAMAKC 公司合作開發(fā)了用于罐車的 73ZW 型膠泥緩沖器，容量達(dá)到 70 KJ，行程 90 mm。 我國最早在上個(gè)世紀(jì) 80 年代進(jìn)口的軍艦上發(fā)現(xiàn)膠泥緩沖器，用來緩和艦炮 的沖擊，后來在進(jìn)口汽車上也發(fā)現(xiàn)這種膠泥緩沖器。鐵道部從上個(gè)世紀(jì)的 80 年代末開始關(guān)注該項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)該技術(shù)研究提供了專項(xiàng)技術(shù)資金資助， 1989 年鐵道部科技司以資助性開發(fā)課題形式下達(dá)任務(wù)，由原鐵道部四方車輛研究所承擔(dān)客車膠泥緩沖器研制。這些都使得增強(qiáng)車輛的緩沖性能成為一個(gè)迫切、困難的任務(wù)。所以本論文從膠泥緩沖器的工作原理和結(jié)構(gòu)開始研究，在 ANYSY 軟件平臺(tái)上對(duì)彈性膠泥緩沖器結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析，分析結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證校核，進(jìn)而優(yōu)化緩沖器的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出更加理想的緩沖器產(chǎn)品。同時(shí)還檢驗(yàn)了彈性膠泥緩沖餅的耐久性，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)緩沖餅的接受容量至少達(dá)到容量的 80％。試驗(yàn)時(shí)用總重 100t 的車輛以 15 km/h 以下的速度沖撞時(shí)，車輛和其 運(yùn)送的貨車均能受到保護(hù) [5]。 膠泥緩沖器工作原理是：將彈性膠泥材料裝進(jìn)一個(gè)能夠承受一定壓力的緩沖器活塞缸體內(nèi)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要增加一定的預(yù)壓縮力，當(dāng)彈性膠泥緩沖器活塞柱受到一定的壓力 (靜壓力或沖擊力 )時(shí)，活塞利用活塞缸內(nèi)節(jié)流孔或節(jié)流間隙以及彈性膠泥材料本身體積被壓縮后反作用力產(chǎn)生一定的阻抗力。 由于膠泥 材料的多變性，以及膠泥緩沖器結(jié)構(gòu)的多樣性 (通常是單出桿和雙出桿兩種，見圖 13和圖 14)，膠泥緩沖器的工作特性就不同。 它經(jīng)歷了從低級(jí)到高級(jí)、從簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程，目前已成為工程計(jì)算的最有效的方法之一。對(duì)于大多數(shù)形狀和邊界條件復(fù)雜的工程問題，要想獲得問題的解析解答是不可能的，只能尋求各種近似的數(shù)值中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 44 頁 方法，而有限元方法是一種行之有效的數(shù)值分析方法。引入邊界條件，通過求解整體節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)位移關(guān) 系的代數(shù)方程組，最終得到連續(xù)體咋離散點(diǎn)處未知量的解答。 ANSYS 分析過程 中包含三個(gè)主要的步驟： (1)創(chuàng)建有限元模型，其中包括創(chuàng)建或讀入幾何模型、定義材料屬