移动污水处理装置结构优化设计

【摘要】：本文以一体化移动污水处理装置为研究对象,利用有限元分析理论,对箱体结构进行了结构分析,并依据分析结构提出结构改进意见。论文的研究内容主要是对箱体进行静力学分析与模态分析,结构实验模态频率的数据,对箱体进行结构优化,使污水处理设备具有合理的结构配置和优良的动静态性能,达到降低振动的目的,具体研究内容如下：1.以一体化污水处理箱箱体的相关结构尺寸参数为输入条件,采用Solidworks对箱体的主要部件进行实体建模及虚拟装配,然后以该实体模型为基础,将其转化为ANSYS有限元模型,并基于ANSYS的有限元分析方法,对箱体结构进行静力学计算和模态分析。2.以移动污水处理设备的板厚为变量,来研究其对移动污水处理设备动态特性的影响。通过有限元分析,得出移动污水处理设备的板厚对其动静态特性的影响规律。3.基于TST测试分析系统对移动污水处理装置在工作状态下的模态参数提取,对移动污水处理装置工作状态下50个测点进行的测试和分析,在0～1000Hz的频段内,提取了该结构的固有频率,阻尼和模态振型,通过工作模态和理论计算模态的对比,反映出工作模态能较准确的识别出箱体的模态参数,以及验证了有限元分析结果。4.结合有限元分析结果和工作模态分析结果,提出移动污水处理箱的改进方案,建立修改后的有限元模型,通过模态分析和静力计算,得出修改后移动污水处理装置的计算结果,以及修改前后计算结果对比。前四阶阶模态频率比原始设计分别提高17.19%、6.59%、16.7%、31.49%,最大静变形量提高了12.3%，总体重量降低了8.25%。 【关键词】：移动污水处理设备 模态分析 有限元法 静力分析 工作模态分析
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究意义8-9
• 1.2 结构优化设计简介9-10
• 1.3 结构优化设计的发展现状10-11
• 1.4 本文的主要研究内容11-13
• 2 有限元分析理论基础13-21
• 2.1 有限元分析简介13
• 2.2 模态分析的发展状况13-14
• 2.3 模态分析14-17
• 2.3.1 模态分析简介14
• 2.3.2 模态分析基本原理14-17
• 2.4 模态分析在工程中的应用17-18
• 2.5 ANSYS有限元软件的特点18-20
• 2.6 本章小结20-21
• 3 移动污水处理装置结构设计21-32
• 3.1 SolidWorks软件简介21
• 3.2 移动污水处理装置结构设计21-22
• 3.2.1 移动污水处理装置尺寸初步设计21-22
• 3.3 材料的选择22-24
• 3.4 梁的设计24-27
• 3.5 箱体静力学分析27-31
• 3.5.1 箱体实体模型的建立27-28
• 3.5.2 有限元模型单元选取和网格划分28-29
• 3.5.3 静力学分析29-30
• 3.5.5 移动污水处理设备板厚变化的静力分析30-31
• 3.6 小结31-32
• 4 移动污水处理设备有限元模态分析32-47
• 4.1 模态分析基础32-34
• 4.1.1 模态分析的基本理论32
• 4.1.2 模态分析的基本步骤32-33
• 4.1.3 模态求解的基本方法33-34
• 4.2 移动污水处理设备的模态性分析34-46
• 4.2.1 底架的自由模态分析34-36
• 4.2.2 底架板厚变化的自由模态分析36-39
• 4.2.3 箱体的自由模态分析39-40
• 4.2.4 箱体的约束模态分析40-42
• 4.2.5 箱体板厚变化的自由模态分析42-46
• 4.3 小结46-47
• 5 移动污水处理装置实验测试47-60
• 5.1 工作模态分析的应用47-48
• 5.2 工作模态分析方法48-49
• 5.2.1 工作模态理论基础48
• 5.2.2 工作模态参数识别48-49
• 5.3 移动污水处理装置介绍49
• 5.4 移动污水处理装置的工作模态分析49-53
• 5.4.1 实验仪器的连接49-50
• 5.4.2 移动污水处理装置工作模态分析实验方案50-51
• 5.4.3 试验测试结果51-53
• 5.5 实验结果与理论计算结果对比与分析53-54
• 5.6 移动污水处理箱的振动测试实验54-57
• 5.7 噪声测试57-59
• 5.8 小结59-60
• 6 移动污水处理装置结构优化设计60-68
• 6.1 优化设计简介60
• 6.2 底架优化后的动态性能分析60-62
• 6.2.1 底架结构优化前后的模态分析对比60-62
• 6.3 移动污水处理装置结构的改进及其动态性能分析62-65
• 6.3.1 移动污水处理装置结构的改进62-63
• 6.3.2 移动污水处理装置改进后的动态性能分析63-65
• 6.4 静力分析65-66
• 6.5 移动污水处理装置模型修改前后对比66-67
• 6.5.1 约束模态频率对比66-67
• 6.5.2 静变形对比67
• 6.6 小结67-68
• 7 结论68-69
• 8 展望69-70
• 9 参考文献70-75
• 10 攻读研究生期间论文发表情况75-76
• 11 致谢76

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

不加药的黄土污水处理装置    张济宇

经济实用的污水处理装置    周国强

小型污水处理装置    黄艳

一种离心式陶瓷转片污水处理装置问世    

浅谈污水处理装置的节能降耗    王锦荣;李虎全;

火电厂污水处理装置运行现状及对策    李永海;

浅谈污水处理装置的节能降耗    王锦荣;李虎全;

新型污水处理装置    邵天骏;

占地面积小的污水处理装置    李世显 ,赵良义

略论小型污水处理装置的作用及管理对策    李怀正,宗兵年,白月华,张杰,潘斌

污水处理装置受冲击的应对措施    杨立娟;刘鹏飞;

武汉某住宅小区污水处理装置设计    明银安;冯晓东;

环流反应与过滤一体式污水处理装置中试研究    赵晶晶;刘淑杰;甘文钊;陈福明;

接触曝气法处理小规模生活污水的动力学模型和小规模粪便污水处理装置的应用研究    侯立安;

消除装置生产瓶颈,降低污染物排放总量    王广文;宋金;

污水处理装置郭村投运    记者 张孔生

七○四所新型污水处理装置通过验收    林巍

保证游船搬迁前完成污水处理装置安装    张亚斌

七○四所交付两型船用污水处理装置    林巍

兰州石化发生泄漏引发火灾    吴玉萍

投资千万元的污水处理装置在兰州石化投用    钱双庆

再生造纸行业污染不容忽视    本报记者　 丁冬

巨化股份投巨资力保蓝天碧水    周慧敏 黄惠权 王继红

新项目必须有污水处理装置    记者　侯小健 单憬岗

江苏南极污水处理装置通过鉴定    记者 周升友

移动污水处理装置结构优化设计    张伟

宽频超声波污水处理装置的研究与开发    闫其年

黄龙食品工业有限公司污水处理装置改造研究    王倩

一种新型生物造粒流化床污水处理装置的运行调控    靳兆强