防輻射挖掘機(jī)駕駛室復(fù)合鋼鉛板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)分析.pdf

1、目前，核電站在世界上已經(jīng)運(yùn)行了五六十年，為解決人類能源問(wèn)題做出了很大的貢獻(xiàn)，但核設(shè)施壽命是有限的。大量的核設(shè)施將陸續(xù)進(jìn)入退役，因此需要防核輻射機(jī)械工具進(jìn)行退役施工；運(yùn)行中的核電站也有泄露事故發(fā)生，需要施工處理。核電站充滿大量的輻射，如果施工或者防范措施不當(dāng)，會(huì)對(duì)人體帶來(lái)很大的傷害。因此，針對(duì)上述情況設(shè)立課題，主要任務(wù)是研制放射性環(huán)境下安全作業(yè)設(shè)備即防輻射挖掘機(jī)。對(duì)于本論文主要研究的是：挖掘機(jī)駕駛室放射性物質(zhì)的屏蔽、鋼鉛板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和駕駛室

2、的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析?？拐穹篮溯椛鋸?fù)合鋼鉛板，主要用于密閉挖掘機(jī)駕駛室。本論文主要研內(nèi)容如下：
　　（1）挖掘機(jī)駕駛室的放射性材料分析。目前，有很多可以防輻射的材料，包括高分子防輻射材料，而針對(duì)挖掘機(jī)要選用合適的防輻射材料，做到經(jīng)濟(jì)又能達(dá)到防輻射性能要求。材料選用工業(yè)純鉛，純度為99％；厚度為22mm。
　?。?）抗振高強(qiáng)度復(fù)合鋼鉛板的設(shè)計(jì)。鉛塊參數(shù)：長(zhǎng)為1.8m，寬為1.6m，厚度為22mm，重量達(dá)到718kg；鉛的硬度很低

3、，易于變形。為解決問(wèn)題，設(shè)計(jì)出復(fù)合鋼鉛板。鋼板盒子里面壁上，焊接22個(gè)折彎鋼片（筋板）。鑄鉛后通過(guò)加固折彎鋼片，使鉛與鋼板緊密結(jié)合。
　　（3）復(fù)合鋼鉛板的結(jié)合力實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)測(cè)出沒(méi)有緊固折彎鋼板時(shí)，鉛板和鋼板的結(jié)合力系數(shù)為389（N/m2）；當(dāng)有一個(gè)緊固折彎鋼板時(shí)，結(jié)合力約為3553N/(個(gè))。對(duì)于不同的鋼鉛板，焊接數(shù)量不等的緊固折彎鋼板。
　?。?）復(fù)合鋼鉛板的有限元分析。利用有限元分析軟件對(duì)復(fù)合鋼鉛板進(jìn)行拉伸模擬仿真，仿真

4、結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，分析誤差在±8%之內(nèi)，對(duì)不同的折彎角度進(jìn)行分析，為設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。對(duì)復(fù)合鋼鉛板進(jìn)行模態(tài)分析，諧響應(yīng)分析等。對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行研究，挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)激振頻率為32.7～34.7Hz和鋼鉛板的模態(tài)頻率44.2H，相差約為9.5Hz，不會(huì)發(fā)生共振；挖掘機(jī)正常工作時(shí)，激振頻率為62.2Hz和鋼鉛板模態(tài)頻率84.9Hz，相差約為22.7Hz，因此不會(huì)引起共振。
　?。?）防輻射復(fù)合鋼鉛板駕駛室的有限元分析。復(fù)合鋼鉛板駕駛

5、室整體分析：主要分為翻傾保護(hù)結(jié)構(gòu)（roll.over protective structure）簡(jiǎn)稱ROPS、落物保護(hù)結(jié)構(gòu)（falling.object protective structure）簡(jiǎn)稱FOPS和撓曲極限量（deflection.limiting volume）簡(jiǎn)稱DLV，分析得出ROPS最大變形為14.4mm，小于空間距離262mm；FOPS最大變形為59mm，小于空間距離131mm，因此駕駛艙的變形不會(huì)侵入DLV內(nèi)，保