| 第1章 引言 | 第1-14页 |
| 1．1 课题背景 | 第7页 |
| 1．2 研究的目的和意义 | 第7-8页 |
| 1．3 国内外研究现状 | 第8-12页 |
| 1．4 研究内容 | 第12-14页 |
| 第2章 车架有限元分析基本方法 | 第14-25页 |
| 2．1 有限元基本思想 | 第14-16页 |
| 2．2 空间梁单元在车架有限元分析中的应用 | 第16-21页 |
| 2．2．1 梁单元简介 | 第17-19页 |
| 2．2．1．1 BEAM4单元 | 第17-18页 |
| 2．2．1．2 BEAM24单元 | 第18页 |
| 2．2．1．3 BEAM188单元 | 第18-19页 |
| 2．2．2 基于空间梁单元车架有限元计算模型的特点 | 第19-21页 |
| 2．3 板壳单元在车架有限元分析中的应用 | 第21-23页 |
| 2．3．1 板壳单元简介 | 第21-23页 |
| 2．3．1．1 SHELL63单元 | 第21-22页 |
| 2．3．1．2 SHELL93单元 | 第22-23页 |
| 2．3．2 基于板壳单元车架有限元计算模型的特点 | 第23页 |
| 2．4 其它单元在车架有限元分析中的应用 | 第23-25页 |
| 第3章 钻修井机有限元计算模型的建立 | 第25-37页 |
| 3．1 车架及悬架的结构特点 | 第25-26页 |
| 3．2 平衡悬架改进方案 | 第26-27页 |
| 3．3 力学模型建立 | 第27-31页 |
| 3．3．1 举升机构反力的计算 | 第27-29页 |
| 3．3．2 车架悬架力学模型 | 第29-31页 |
| 3．4 有限元计算模型的建立 | 第31-37页 |
| 3．4．1 方案的确定和软硬件平台的确定 | 第31-32页 |
| 3．4．2 几何模型的建立 | 第32-34页 |
| 3．4．3 单元的选择及网格划分 | 第34-35页 |
| 3．4．4 载荷和约束的处理 | 第35-37页 |
| 第4章 钻修井机有限元计算结果分析 | 第37-47页 |
| 4．1 模型约束及悬架平衡性检验 | 第37页 |
| 4．2 平衡臂的强度校核 | 第37-38页 |
| 4．3 整车通过性的校核 | 第38页 |
| 4．4 弯曲工况结果分析 | 第38-40页 |
| 4．5 弯扭一工况结果分析 | 第40-42页 |
| 4．6 弯扭二工况结果分析 | 第42-43页 |
| 4．7 举升工况结果分析 | 第43-44页 |
| 4．8 局部结构改进设计 | 第44-47页 |
| 4．8．1 纵横梁接头的改进 | 第45页 |
| 4．8．2 加强腹板的改进 | 第45-46页 |
| 4．8．3 井架支撑盒的改进 | 第46-47页 |
| 第5章 车架轻量化研究的结构优化设计方法 | 第47-57页 |
| 5．1 轻量化结构优化设计数学模型 | 第47页 |
| 5．2 结构优化设计的分类 | 第47-50页 |
| 5．2．1 截面尺寸优化 | 第47-48页 |
| 5．2．2 形状优化 | 第48-49页 |
| 5．2．2．1 杆系结构的形状优化 | 第48页 |
| 5．2．2．2 连续结构的形状优化 | 第48-49页 |
| 5．2．3 拓扑优化 | 第49-50页 |
| 5．2．3．1 离散结构的拓扑优化 | 第49页 |
| 5．2．3．2 连续结构的形状优化 | 第49-50页 |
| 5．3 优化算法 | 第50-57页 |
| 5．3．1 最优准则法 | 第50-51页 |
| 5．3．2 数学规划法 | 第51-54页 |
| 5．3．2．1 随机试验法 | 第51-52页 |
| 5．3．2．2 牛顿法及阻尼牛顿法 | 第52页 |
| 5．3．2．3 共轭方向法 | 第52-53页 |
| 5．3．2．4 罚函数法 | 第53-54页 |
| 5．3．2．5 增广拉格朗日乘子法 | 第54页 |
| 5．3．3 仿生学方法 | 第54-55页 |
| 5．3．3．1 遗传算法 | 第55页 |
| 5．3．3．2 模拟退火法 | 第55页 |
| 5．3．3．3 人工神经网络算法 | 第55页 |
| 5．3．4 优化算法的选择 | 第55-57页 |
| 第6章 车架轻量化设计的实现 | 第57-68页 |
| 6．1 ANSYS软件中优化设计的实现方案 | 第57-58页 |
| 6．1．1 Design Opt优化模块 | 第57-58页 |
| 6．1．2 DesignXplorer VT模块 | 第58页 |
| 6．1．3 Topological Opt模块 | 第58页 |
| 6．2 车架尺寸优化设计过程 | 第58-61页 |
| 6．2．1 设计变量的选择 | 第58-59页 |
| 6．2．2 状态变量的选择 | 第59页 |
| 6．2．3 目标函数的选择 | 第59页 |
| 6．2．4 优化方法的选择 | 第59-60页 |
| 6．2．5 尺寸优化结果 | 第60-61页 |
| 6．3 车架拓扑优化设计过程 | 第61-68页 |
| 6．3．1 基结构的确定 | 第62页 |
| 6．3．2 拓扑优化策略 | 第62-63页 |
| 6．3．3 优化方法的选择 | 第63页 |
| 6．3．4 拓扑优化结果 | 第63-65页 |
| 6．3．5 后续尺寸优化 | 第65-68页 |
| 第7章 总结与展望 | 第68-70页 |
| 7．1 论文总结 | 第68-69页 |
| 7．2 研究展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 研究论文情况 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |