轨道除雪车抛雪装置的结构优化设计

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1、密级：公开ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕壬学位论文轨道除雪车抛雪装置的结构优化设计ＴｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＯｐ村ｍｉｚａ杜ｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｒｏｗＳｎｏｗＤｅｖｉｃｅＡｂｏｕｔＴｒａｃｋＳｎｏｗＳｗｅｅｐｅｒ培养单化祝械工程学院专业：载运工具运用工程？研究生：范春娟指导教师：吴文江教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

2、果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名；：ｉ香满日期关于论女使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的，可Ｗ采用影印全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）作者

3、签名：常春娜曰期：迎也。Ｉ导师签名：日期：密级：公开＠＾《糸旅Ｉ作ＳｍＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｊ工学硕壬学位论文轨道除雪车抛雪装置的结构优化设计ＴｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｒｏｗＳｎｏｗＤｅｖｉｃｅＡｂｏｕｔＴｒａｃｋＳｎｏｗＳｗｅｅｐｅｒ培养单佐机桃工程学院专业：载运工具运用工程研究生：范春娟指导教师：吴文注教授二〇—五年六月摘要摘要论文依托中铁三局运输分公司轨道除雪车关键技术研究项目开展研究，对抛雪装置的结构进行了设计和优化，研

4、究结果为抛雪装置工作性能的改善打下了基础。论文的主要研究内容如下：(1)分析了积雪的物理力学性质。对不同类型积雪的物理特性进行分析，确定了赤大白铁路沿线积雪的密度、摩擦系数等参数，为流体分析所需的边界条件提供依据。(2)根据使用要求初步确定了风扇的结构和尺寸以及抛雪筒的结构尺寸，运用参数化建模的方法建立了三维实体模型，为进行流体分析和结构优化做准备。(3)利用MATLAB软件对抛雪筒高度和抛雪角度进行优化分析，得到在满足使用条件下的抛雪装置的最优结构。(4)利用Ansys软件对风扇进行了静力学分析，得到了风扇的应力应变分布图；对风扇进行了模态分析，得到了风扇的前八阶频率和固有阵型图。由

5、分析结果可知风扇的强度和刚度都满足使用要求，干扰频率小于风扇的各阶固有频率，风扇不会发生共振。(5)利用Fluent软件对抛雪装置内部进行了气—固两相流动的三维数值模拟分析，研究其内部抛雪过程的真实流动现象，初步揭示了气—固两相流场的速度和压力分布，找出了存在的问题，为下一步对大小叶片夹角进行优化分析做准备。(6)利用Fluent软件对大小叶片的夹角进行了优化分析，确定了最有利于抛雪的风扇大小叶片角度。关键词：抛雪装置；流场分析；模态分析；结构优化AbstractAbstractInthisthesis,basedontheoftheresearchprojectsaboutsnows

6、weeperfromTieSanJutransportationcompany,analysisthestructureofthesnowdevice,inordertomaketheperformanceofthesnowdevicebebetter,thisthesismainlystudiesthefollowingcontents:(1)Analysisphysicalandmechanicalpropertiesofsnow.Analyzethephysicalpropertiesofdifferentkindsofsnow;choosethedensityofsnow,th

7、ecoefficientoffriction,toprovideabasisfortheanalysisoffluidboundaryconditions.(2)Accordingtousing,preliminaryestablishedthestructureandsizeofthefanandthrowsnow,useparameterizedmodelingmethodtoestablish3dentitymodel,toprepare