[發明專利]一種基于鍍錫板板包的木臺結構優化方法

有效

• 申請號: 202110033501.X
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112893520B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 白振華;李秀軍;林威;王俊怡;張文軍;馬耿魏
• 申請（專利權）人: 燕山大學;寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21D1/02
• 分類號: B21D1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

1.一種木臺結構優化方法，其特征在于，包括：

以減輕木臺重量為目標選取木臺材料；

獲取墊木結構參數和板包木托架的工況條件；

根據所述墊木結構參數和所述板包木托架的工況條件計算木臺的受力數據；

所述根據所述墊木結構參數和所述板包木托架的工況條件計算木臺的受力數據，具體包括：

根據所述墊木結構參數和所述板包木托架的工況條件分別計算墊木懸臂處切應力和墊木所受抗彎應力；

根據所述墊木懸臂處切應力和所述墊木所受抗彎應力計算最大剪應力；

其中，

根據如下公式計算墊木懸臂處切應力：

根據如下公式計算墊木所受抗彎應力：

根據如下公式計算最大剪應力：

式中，τ_b表示墊木懸臂處切應力，q_b2表示板包木托架墊木所受均布載荷，l表示墊木外懸長度，b表示墊木寬度，h表示墊木外懸梁高度，F_b2表示單根墊木下表面承受的載荷，L₂表示墊木下表面長度，G_a表示鋼板重量，G_b表示木托架重量，n表示墊木根數，σ_bw表示墊木所受抗彎應力，σ_rmax表示最大剪應力，σ_bwmax表示墊木所受抗彎應力的最大值，τ_bmax表示墊木懸臂處切應力的最大值；

獲取選取的木臺材料的許用強度；

根據所述選取的木臺材料的許用強度和所述木臺的受力數據分別計算抗彎安全系數、抗剪安全系數和最大剪應力安全系數；

獲取選取的木臺材料的安全系數；

判斷所述抗彎安全系數、抗剪安全系數、最大剪應力安全系數是否均大于所述選取的木臺材料的安全系數，若均大于所述選取的木臺材料的安全系數，則選取的木臺材料滿足木臺使用需求；

采用滿足木臺使用需求的木臺材料進行木臺結構優化。

2.根據權利要求1所述的木臺結構優化方法，其特征在于，所述以減輕木臺重量為目標選取木臺材料，具體包括：

獲取各個待選木臺材料的木材參數；所述木材參數包括木材密度和木材組織結構；

以減輕木臺重量為目標比較各個待選木臺材料的木材參數，從所述待選木臺材料中選取密度最小且組織結構與五椏果的組織結構相似度最大的木臺材料。

3.根據權利要求2所述的木臺結構優化方法，其特征在于，所述選取的木臺材料為花旗松。

4.根據權利要求3所述的木臺結構優化方法，其特征在于，

所述木臺的受力數據包括墊木懸臂處切應力、墊木所受抗彎應力和最大剪應力；

所述選取的木臺材料的許用強度包括許用抗彎強度、許用抗剪強度、最大剪應力許用強度。

5.根據權利要求4所述的木臺結構優化方法，其特征在于，所述根據所述選取的木臺材料的許用強度和所述木臺的受力數據分別計算抗彎安全系數、抗剪安全系數和最大剪應力安全系數，具體包括：

將所述許用抗彎強度和所述墊木所受抗彎應力的最大值的比值確定為抗彎安全系數；

將所述許用抗剪強度和所述墊木懸臂處切應力的最大值的比值確定為抗剪安全系數；

將所述最大剪應力許用強度和所述最大剪應力的比值確定為最大剪應力安全系數。

6.根據權利要求5所述的木臺結構優化方法，其特征在于，所述采用滿足木臺使用需求的木臺材料進行木臺結構優化，具體包括：

獲取墊木尺寸和墊木尺寸寬高比的上限值；

根據所述墊木尺寸確定墊木的寬高比；

將所述墊木的寬高比與所述上限值進行比較，將超過所述上限值的墊木尺寸進行調整，得到小于所述上限值的墊木尺度。

7.根據權利要求6所述的木臺結構優化方法，其特征在于，所述采用滿足木臺使用需求的木臺材料進行木臺結構優化，還包括：

調整墊木與木臺翼部的距離為預設距離。

8.根據權利要求7所述的木臺結構優化方法，其特征在于，所述上限值為1.5，所述預設距離為100mm。