爬楼轮椅机架结构有限元分析及其优化设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 | 第8-13页 |
| 1.2.1 爬楼轮椅的国内外研究现状 | 第9页 |
| 1.2.2 爬楼轮椅的分类 | 第9-12页 |
| 1.2.3 爬楼轮椅的发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.3 课题来源及研究内容 | 第13-14页 |
| 第二章 机架所受外载荷的分析计算 | 第14-24页 |
| 2.1 轮椅整体质心的分析计算 | 第15-18页 |
| 2.1.1 位姿调节机构与爬楼梯机构质心坐标 | 第16-17页 |
| 2.1.2 导向机构与底盘质心坐标 | 第17-18页 |
| 2.2 各轮最大接触力的确定 | 第18-22页 |
| 2.2.1 轮椅平地行走受力模型 | 第18-19页 |
| 2.2.2 轮椅爬楼过程受力模型 | 第19页 |
| 2.2.3 轮椅各轮最大支反力确定 | 第19-22页 |
| 2.3 螺钉预紧力的计算 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 机架有限元静力学分析 | 第24-38页 |
| 3.1 有限元分析的基本思想 | 第24-25页 |
| 3.2 机架有限元分析前处理 | 第25-28页 |
| 3.2.1 机架结构三维模型的建立 | 第25-26页 |
| 3.2.2 机架材料的选取 | 第26页 |
| 3.2.3 网格单元的选用 | 第26-28页 |
| 3.2.4 网格划分 | 第28页 |
| 3.3 有限元模型求解 | 第28-31页 |
| 3.3.1 边界条件的添加 | 第28-30页 |
| 3.3.2 求解器与解算方案类型的选取 | 第30-31页 |
| 3.4 求解结果分析 | 第31-36页 |
| 3.4.1 前臂受极限载荷时的连接情况 | 第31-35页 |
| 3.4.2 后臂受极限载荷时的连接情况 | 第35-36页 |
| 3.5 机架结构存在的问题 | 第36页 |
| 3.6 本章小结 | 第36-38页 |
| 第四章 机架结构改进与有限元分析 | 第38-54页 |
| 4.1 连接形式选择 | 第38页 |
| 4.2 机架结构调整 | 第38-40页 |
| 4.2.1 前臂结构的调整 | 第39页 |
| 4.2.3 后臂结构的调整 | 第39-40页 |
| 4.3 锥齿轮安装误差 | 第40-45页 |
| 4.3.1 轴交角误差 | 第41-42页 |
| 4.3.2 轴交错误差 | 第42页 |
| 4.3.3 轴交点误差 | 第42-43页 |
| 4.3.4 前臂位移上限的计算 | 第43-45页 |
| 4.4 改进后机架的有限元分析 | 第45-52页 |
| 4.4.1 前后臂受最大载荷时机架受力分析 | 第45-49页 |
| 4.4.2 大轮受最大载荷时机架受力分析 | 第49-51页 |
| 4.4.3 爬楼梯机构受最大载荷时机架受力分析 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第五章 机架优化设计 | 第54-62页 |
| 5.1 优化方法概述 | 第54页 |
| 5.2 UGNastran优化模块功能简介 | 第54-55页 |
| 5.3 机架优化模型的建立 | 第55-56页 |
| 5.4 优化求解及结果分析 | 第56-60页 |
| 5.4.1 优化求解过程 | 第57页 |
| 5.4.2 求解结果分析 | 第57-60页 |
| 5.5 本章小结 | 第60-62页 |
| 第六章 结论与展望 | 第62-64页 |
| 6.1 结论 | 第62页 |
| 6.2 展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 致谢 | 第68页 |
