随车起重机下车结构详细参数化建模及其有限元分析

发布时间：2017-10-30 20:47

  本文关键词：随车起重机下车结构详细参数化建模及其有限元分析

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【摘要】：本文将计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助工程（CAE）有机的结合起来，分别用到了CAD中的自顶向下设计技术和CAE中的有限元计算方法。Pro/Engineer使本文有机会将这两种技术结合到一起，即能利用自顶向下技术进行产品设计，又能对结构进行有限元计算。但是这两个过程独立进行，设计人员设计出来的模型是用来进行生产的，其中包括焊缝，不连续的边角等，不能保证力传递的连续性，因此不能直接用来进行有限元计算。那如何使设计人员设计出的模型能以最简单的方式可以进行计算呢?这就是本文所研究的问题。 本文所研究内容来自某工程机械研究院与吉林大学的合作项目——随车起重机下车参数化软件开发。以该研究院提供的典型直臂式随车起重机SQS500与折臂式随车起重机SQZ700为研究对象，利用自顶向下设计技术建立直臂式与折臂式随车起重机参数控制的详细计算模型，其中包括立柱、基座、回转支撑、支腿、车架等部件。 首先，利用Pro/Engineer的布局模块，完成随车起重机总体与各主要部件的结构布局，并对主要尺寸进行参数标注；将布局中的相关参数通过声明传递到骨架模型中，建立骨架模型；运用数据共享功能，参照将骨架模型完成各个随车起重机下车结构零件的几何建模；模型建好后，进入Pro/Engineer的Mechanic模块，给模型定义材料，创建理想化梁等，并根据整车全工况方案计算提供的反力定义载荷，生成批处理文件实现多工况计算。最后，将计算结果与测试结果进行比较，验证模型的合理性。 通过Pro/Engineer本文将模型的设计与有限元计算结合了起来，进而达到了帮助设计人员节省设计成本，缩短设计周期的目的，同时为系列产品的开发奠定了坚实的基础。
【关键词】：随车起重机 参数化 自顶向下 详细计算 有限元法
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 随车起重机简介与发展现状10-12
• 1.1.1 随车起重机简介10-11
• 1.1.2 随车起重机发展现状11-12
• 1.2 自顶向下技术简介与应用现状12-14
• 1.2.1 自顶向下技术简介12-13
• 1.2.2 自顶向下技术应用现状13-14
• 1.3 立题依据与研究内容14-18
• 1.3.1 立题依据14-15
• 1.3.2 本文研究内容15-18
• 第2章 随车起重机下车模型介绍及简化说明18-24
• 2.1 立柱18-20
• 2.2 回转支撑20
• 2.3 基座20-21
• 2.4 支腿21-22
• 2.5 车架22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 随车起重机下车详细参数化建模实例24-34
• 3.1 总体组件24-27
• 3.1.1 整体布局25-26
• 3.1.2 整体骨架26-27
• 3.2 子组件27-30
• 3.2.1 子组件布局27-28
• 3.2.2 子组件骨架模型28-29
• 3.2.3 参照子组件骨架创建子组件元件29-30
• 3.3 模型装配30-31
• 3.4 边界条件的施加31-32
• 3.4.1 建立连接31
• 3.4.2 施加载荷和约束31-32
• 3.5 模型封装32-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第4章 随车起重机下车详细计算与结果分析34-50
• 4.1 计算工况的选择34-36
• 4.2 生成计算模型36-39
• 4.2.1 模型选择36
• 4.2.2 质量校核36-37
• 4.2.3 反力添加37-39
• 4.3 详细计算结果39-49
• 4.3.1 直臂式详细计算结果39-45
• 4.3.2 折臂式详细计算结果45-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 随车起重机下车参数化模型有效性验证50-68
• 5.1 测试方法50-51
• 5.1.1 强度测试方法50-51
• 5.1.2 支腿反力测试方法51
• 5.2 相对误差公式51
• 5.3 强度测试51-61
• 5.3.1 测试工况51-53
• 5.3.2 SQS500 测试点选择53-55
• 5.3.3 SQZ700 测试点选择55-57
• 5.3.4 SQS500 强度测试结果与计算结果57-59
• 5.3.5 SQZ700 强度测试结果与计算结果59-60
• 5.3.6 强度测试结果分析60-61
• 5.4 支腿反力测试61-66
• 5.4.1 测试工况62
• 5.4.2 支腿反力测试结果与计算结果62-64
• 5.4.3 支腿反力测试结果分析64-66
• 5.5 本章小结66-68
• 第6章 结论与展望68-70
• 6.1 结论68
• 6.2 展望68-70
• 参考文献70-74
• 作者简介74-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 周理静;姜献峰;;支持自顶向下设计的气钉枪参数化建模[J];轻工机械;2009年05期

2 王先逵,许忠信,雷田玉,高志,刘向锋;自顶向下的产品装配建模系统研究及实现[J];清华大学学报(自然科学版);1998年08期

3 王忠元;滕儒民;王鑫;李靖;;随车起重机回转支承优化设计[J];起重运输机械;2013年02期

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本文编号：1119246