木材应力松弛仪机械结构设计
发布时间：2021-04-27 19:24
木材是当今世界较为重要的资源,但相对于世界平均水平而言我国的可用木材数量较少且质量较低。因此对木材使用性能的研究变得日益重要,本文将对木材的应力松弛性能及实验设备进行相关研究,设计一台木材应力松弛仪。为充分满足实验的要求,本文从研究木材应力松弛实验的基本理论出发,并且对国内外木材应力松弛实验以及木材应力松弛知识进行搜集,了解到了实验的模式、影响因素以及实验结果分析等基本理论。通过对实验的分析,确定了设备设计的基本要求,并且对总体设计进行了整合分析,自主设计了一台结构简单、精度较高、功能较为完善的木材应力松弛仪。并利用Solid Works软件绘制了设备的三维模型,为后续仿真分析奠定了基础。为了使木材应力松弛仪操作简单,数据读取方便,本文选用了S7-200 Smart PLC搭配TPC7062Ti触摸屏作为设备的控制及显示系统,结合控制程序的编写,最终可以实现木材应力松弛仪的人机交互。运用ANSYS Workbench软件对设备的主要结构、零件进行了有限元仿真,针对主要结构在极限工况下的静力学情况的分析,以此来考察设备设计是否满足刚度和强度要求。
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究概述
1.2.1 国内外木材应力松弛研究概述
1.2.2 国内外应力松弛设备研究概况
1.3 研究意义
1.4 研究内容、方法与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 木材应力松弛实验相关知识
2.1 实验主要影响因素
2.1.1 温度
2.1.2 含水率(水分)
2.1.3 其他因素
2.2 实验模式
2.2.1 弯曲模式
2.2.2 压缩模式
2.2.3 拉伸模式
2.2.4 其他模式
2.3 数据结果分析
2.3.1 应力松弛曲线分析
2.3.2 应力松弛时间与温度的关系
2.3.3 应力松弛时间与应力的关系
2.4 本章小结
3 木材应力松弛仪整体结构设计方案
3.1 木材应力松弛仪机械结构开发要求
3.1.1 结构和设计要求
3.1.2 结构设计的主要内容
3.1.3 实验对象分析
3.1.4 实验流程分析
3.2 传动部分设计
3.2.1 传动部分方案设计
3.2.2 螺杆螺母设计
3.2.3 其他结构设计与选型
3.2.3.1 动力系统计算与选型
3.2.3.2 动力传动装置固定部件结构设计
3.2.3.3 压缩结构设计
3.2.3.4 位移测量结构
3.3 加热箱结构设计
3.3.1 内壳组设计
3.3.2 外壳组设计
3.3.3 箱门及底座设计
3.4 本章小结
4 控制系统总体设计
4.1 控制系统总体方案确定
4.2 控制系统的硬件设计
4.2.1 控制系统硬件选型
4.2.2 控制系统硬件电路设计
4.3 控制系统软件设计
4.3.1 PLC控制系统流程
4.3.2 Step7软件编程
4.3.3 PLC与 HMI通信
4.3.4 HMI界面设计
4.4 本章小结
5 木材应力松弛仪的有限元分析
5.1 有限元分析方法的基本情况
5.2 有限元分析模型的创建
5.2.1 创建几何模型
5.2.2 材料属性的设定
5.2.3 机构间的接触设定
5.2.4 单元类型及网格划分
5.3 静力学仿真分析
5.3.1 各结构受力分析
5.3.2 结果及分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 未来展望
参考文献
个人简介
导师简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS辊式磨粉机机架静力学分析与结构优化[J]. 张毛宁,张政武,张东生. 粮食加工. 2019(03)
[2]螺杆螺母传动机构设计方式探究[J]. 徐振振. 中国新技术新产品. 2019(08)
[3]基于ANSYS workbench的巴哈赛车转向节静力学分析[J]. 崔盈利,贾军涛,霍志毅,韩光利. 汽车实用技术. 2019(07)
[4]基于SolidWorks的育苗容器成型机纵封部设计[J]. 谢诗妍,高锐,沈嵘枫,纪敏,李显阳,范佐恒,罗宇姝,李杰,林秋虹. 现代机械. 2019(01)
[5]中药材热风循环箱式干燥机的研制[J]. 刘尔玺,刘尔鹏. 农业机械. 2019(01)
[6]触摸屏在PLC实践教学中的应用[J]. 杜娟. 电子世界. 2018(15)
[7]可编程控制器在电气自动化控制中的应用技术分析[J]. 何长亮. 南方农机. 2018(01)
[8]可编程控制器原理及应用技术分析[J]. 吴枫. 电子技术与软件工程. 2015(13)
[9]触摸屏在西门子PLC模拟量控制变频器中的应用[J]. 朱曦. 科技视界. 2014(35)
[10]浅谈进境原木分类的鉴定方法[J]. 陈莹,靳帅,李瑞法,范光辉,柳之光. 绿色科技. 2014(07)
博士论文
[1]化学镀铜杨木单板多层复合材料的物性与力学松弛[D]. 秦静.北京林业大学 2015
[2]森林资源培育与林业产业结构及区域布局的关系研究[D]. 李成茂.北京林业大学 2010
[3]中国木结构古建筑加固的试验研究及理论分析[D]. 谢启芳.西安建筑科技大学 2007
[4]化学处理木材的应力松弛[D]. 谢满华.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]沙果自动去核机定向装置设计仿真及控制系统开发[D]. 高爽.北京林业大学 2019
[2]回转式多片锯灌木切断机的设计及试验[D]. 王雨晨.北京林业大学 2019
[3]三聚氰胺浸渍树脂胶共聚改性及性能研究[D]. 李文环.浙江农林大学 2016
[4]水分增塑桦木横向黏弹性的研究[D]. 刘畅.浙江农林大学 2016
[5]热压法对樟子松材密实干燥热处理一体化工艺研究[D]. 邬飞宇.内蒙古农业大学 2015
[6]胶合木材料力学性能研究[D]. 蔡竞.大连理工大学 2014
[7]实木在现代建筑室内装修中的应用研究[D]. 文博.南京工业大学 2013
[8]薄板木质材料力学性能检测分析研究[D]. 黄妍.北京林业大学 2013
[9]聚乙二醇/热处理杨木的性能及其表征[D]. 徐炜玥.北京林业大学 2012
[10]偶联剂改性木粉/聚丙烯复合材料的应力松弛[D]. 王怡.北京林业大学 2011
本文编号：3164026
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究概述
1.2.1 国内外木材应力松弛研究概述
1.2.2 国内外应力松弛设备研究概况
1.3 研究意义
1.4 研究内容、方法与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 木材应力松弛实验相关知识
2.1 实验主要影响因素
2.1.1 温度
2.1.2 含水率(水分)
2.1.3 其他因素
2.2 实验模式
2.2.1 弯曲模式
2.2.2 压缩模式
2.2.3 拉伸模式
2.2.4 其他模式
2.3 数据结果分析
2.3.1 应力松弛曲线分析
2.3.2 应力松弛时间与温度的关系
2.3.3 应力松弛时间与应力的关系
2.4 本章小结
3 木材应力松弛仪整体结构设计方案
3.1 木材应力松弛仪机械结构开发要求
3.1.1 结构和设计要求
3.1.2 结构设计的主要内容
3.1.3 实验对象分析
3.1.4 实验流程分析
3.2 传动部分设计
3.2.1 传动部分方案设计
3.2.2 螺杆螺母设计
3.2.3 其他结构设计与选型
3.2.3.1 动力系统计算与选型
3.2.3.2 动力传动装置固定部件结构设计
3.2.3.3 压缩结构设计
3.2.3.4 位移测量结构
3.3 加热箱结构设计
3.3.1 内壳组设计
3.3.2 外壳组设计
3.3.3 箱门及底座设计
3.4 本章小结
4 控制系统总体设计
4.1 控制系统总体方案确定
4.2 控制系统的硬件设计
4.2.1 控制系统硬件选型
4.2.2 控制系统硬件电路设计
4.3 控制系统软件设计
4.3.1 PLC控制系统流程
4.3.2 Step7软件编程
4.3.3 PLC与 HMI通信
4.3.4 HMI界面设计
4.4 本章小结
5 木材应力松弛仪的有限元分析
5.1 有限元分析方法的基本情况
5.2 有限元分析模型的创建
5.2.1 创建几何模型
5.2.2 材料属性的设定
5.2.3 机构间的接触设定
5.2.4 单元类型及网格划分
5.3 静力学仿真分析
5.3.1 各结构受力分析
5.3.2 结果及分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 未来展望
参考文献
个人简介
导师简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS辊式磨粉机机架静力学分析与结构优化[J]. 张毛宁,张政武,张东生. 粮食加工. 2019(03)
[2]螺杆螺母传动机构设计方式探究[J]. 徐振振. 中国新技术新产品. 2019(08)
[3]基于ANSYS workbench的巴哈赛车转向节静力学分析[J]. 崔盈利,贾军涛,霍志毅,韩光利. 汽车实用技术. 2019(07)
[4]基于SolidWorks的育苗容器成型机纵封部设计[J]. 谢诗妍,高锐,沈嵘枫,纪敏,李显阳,范佐恒,罗宇姝,李杰,林秋虹. 现代机械. 2019(01)
[5]中药材热风循环箱式干燥机的研制[J]. 刘尔玺,刘尔鹏. 农业机械. 2019(01)
[6]触摸屏在PLC实践教学中的应用[J]. 杜娟. 电子世界. 2018(15)
[7]可编程控制器在电气自动化控制中的应用技术分析[J]. 何长亮. 南方农机. 2018(01)
[8]可编程控制器原理及应用技术分析[J]. 吴枫. 电子技术与软件工程. 2015(13)
[9]触摸屏在西门子PLC模拟量控制变频器中的应用[J]. 朱曦. 科技视界. 2014(35)
[10]浅谈进境原木分类的鉴定方法[J]. 陈莹,靳帅,李瑞法,范光辉,柳之光. 绿色科技. 2014(07)
博士论文
[1]化学镀铜杨木单板多层复合材料的物性与力学松弛[D]. 秦静.北京林业大学 2015
[2]森林资源培育与林业产业结构及区域布局的关系研究[D]. 李成茂.北京林业大学 2010
[3]中国木结构古建筑加固的试验研究及理论分析[D]. 谢启芳.西安建筑科技大学 2007
[4]化学处理木材的应力松弛[D]. 谢满华.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]沙果自动去核机定向装置设计仿真及控制系统开发[D]. 高爽.北京林业大学 2019
[2]回转式多片锯灌木切断机的设计及试验[D]. 王雨晨.北京林业大学 2019
[3]三聚氰胺浸渍树脂胶共聚改性及性能研究[D]. 李文环.浙江农林大学 2016
[4]水分增塑桦木横向黏弹性的研究[D]. 刘畅.浙江农林大学 2016
[5]热压法对樟子松材密实干燥热处理一体化工艺研究[D]. 邬飞宇.内蒙古农业大学 2015
[6]胶合木材料力学性能研究[D]. 蔡竞.大连理工大学 2014
[7]实木在现代建筑室内装修中的应用研究[D]. 文博.南京工业大学 2013
[8]薄板木质材料力学性能检测分析研究[D]. 黄妍.北京林业大学 2013
[9]聚乙二醇/热处理杨木的性能及其表征[D]. 徐炜玥.北京林业大学 2012
[10]偶联剂改性木粉/聚丙烯复合材料的应力松弛[D]. 王怡.北京林业大学 2011
本文编号：3164026
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3164026.html
