基于ANSYS二次开发的汽车起重机臂架结构参数化设计及应用研究

发布时间：2017-04-12 03:14

  本文关键词：基于ANSYS二次开发的汽车起重机臂架结构参数化设计及应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国家经济的快速发展,基础设施建设速度的逐渐加快,汽车起重机作为一种建筑用的工程机械得到了广泛的使用。伸缩臂架结构是汽车起重机重要组成部分,工作时会受到多种外载荷的共同作用,从而在设计过程中需要对伸缩臂架结构做出准确的结构分析,确保其具有良好的力学性能来满足工作的需求。而由于汽车起重机伸缩臂架需要适用的工况类型多、结构复杂并且自重大,这些都给臂架结构的设计和计算分析工作带来了很多不便。如果能够找到一种快速的设计方法,同时实现臂架结构的计算校核过程,并迅速的调整和修改设计模型,将会缩短产品的研发设计周期。本课题选取某公司QAY300型号的汽车起重机作为研究对象,采用了有限单元法的基本理论对汽车起重机伸缩臂架的薄壁壳结构进行了离散;分析了伸缩臂架的受载情况,确定了臂架结构的载荷和边界条件;通过提取伸缩臂的结构参数和截面参数,利用ANSYS软件提供的参数化设计功能,用APDL语言,编写了汽车起重机臂架结构参数化设计程序;通过建立多种典型工况下的伸缩臂有限元模型,采用现场试验的方法,对汽车起重机伸缩臂架结构的有限元模型进行了验证;然后在APDL参数化设计程序的基础上,运用C#编程语言,开发了一个汽车起重机伸缩臂架结构参数化设计软件,最后用参数化设计软件,研究了起重机超起装置桅杆参数的几何特性,获得了桅杆几何参数的最佳取值。本课题的研究,以有限单元法为基础,开发了一个起重机臂架结构的参数化设计软件,降低了对设计人员的要求,提高了工作的效率,具有一定的实际意义。
【关键词】：伸缩臂架 ANSYS 参数化
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH213.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景8-9
• 1.2 起重机伸缩臂架研究现状9-11
• 1.2.1 伸缩臂架结构有限元模型研究9-10
• 1.2.2 伸缩臂架结构参数化发展现状10-11
• 1.3 本文研究内容11-12
• 1.4 本文研究意义12-14
• 第2章 伸缩臂架结构的有限元法14-21
• 2.1 有限单元法的基础14-18
• 2.1.1 有限单元法的背景14
• 2.1.2 有限单元法的基本理论14-18
• 2.2 有限元结构分析的基本理论18-20
• 2.2.1 静力学分析18
• 2.2.3 模态分析18-19
• 2.2.4 屈曲分析19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 伸缩臂参数化有限元模型建立21-41
• 3.1 伸缩臂的结构及工作原理21-22
• 3.2 起重机计算载荷分析22-23
• 3.3 臂架结构受力分析23-25
• 3.4 起重机伸缩臂架力学性能计算25-28
• 3.4.1 刚度计算25-26
• 3.4.2 强度计算26-28
• 3.4.3 稳定性计算28
• 3.5 臂架结构参数定义28-32
• 3.5.1 伸缩臂结构参数28-30
• 3.5.2 伸缩臂截面参数30-32
• 3.6 臂架结构参数化有限元模型建立32-40
• 3.6.1 APDL参数化语言介绍33-34
• 3.6.2 单元类型与材料34-35
• 3.6.3 臂架结构APDL程序设计35-40
• 3.7 本章小结40-41
• 第4章 伸缩臂架结构分析41-47
• 4.1 汽车起重机工况类型41
• 4.2 起重机伸缩臂架结构分析41-46
• 4.2.1 强度计算41-43
• 4.2.2 模态分析43-44
• 4.2.3 屈曲分析44-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 臂架结构应力实验47-57
• 5.1 试验说明47-49
• 5.1.1 实验目的47
• 5.1.2 实验方法47-48
• 5.1.3 实验步骤48-49
• 5.2 应力测试实验数据分析49-56
• 5.2.1 工况一50-51
• 5.2.2 工况二51-52
• 5.2.3 工况三52-55
• 5.2.4 结论55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 臂架结构参数化设计软件开发与应用57-68
• 6.1 引言57
• 6.2 c#编程语言简介57
• 6.3 软件功能模块设计57-61
• 6.3.1 起重机臂架结构参数化设计软件界面设计59-61
• 6.4 臂架结构参数设计软件的实际应用61-67
• 6.4.1 起重机超起装置介绍61-62
• 6.4.2 带超起装置的起重机臂架结构力学模型62-64
• 6.4.3 超起桅杆参数对臂架系统性能的影响64-67
• 6.5 本章小结67-68
• 结论与展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士期间所发表的论文73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孙洪铁;;有限单元法概述及其基本概念的分析[J];山西建筑;2012年14期

2 李润;纪爱敏;黄鑫磊;王铭龙;井智民;;汽车起重机伸缩吊臂曲线形截面的有限元分析[J];机电工程;2014年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王昌荣;起重机伸缩臂可视化设计软件研究[D];大连理工大学;2006年

  本文关键词：基于ANSYS二次开发的汽车起重机臂架结构参数化设计及应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：300620