伸缩吊臂滑块局部应力分析及变化规律研究

发布时间：2023-04-20 00:53

　　伸缩吊臂是轮式起重机的主要受力构件之一,各节吊臂之间通过滑块来传递载荷作用。研究滑块上的应力分布情况,并了解其变化规律,对提高吊臂的承载能力具有极大的意义。而滑块处的受力属于接触问题,使得该区域的力学特性表现出非线性特征,其应力分析非常复杂。 本文借助有限元软件ANSYS,通过建立三维面——面接触对和接触单元,对伸缩吊臂滑块局部的应力分布进行接触问题求解,得要了前、后两个滑块的详细应力分布云图。在此基础上,研究了滑块的支撑位置和长度对应力分布的影响情况,得到了对其变化规律的一些总结。 本文的主要工作是,根据NS1602型铁路起重机的吊臂,建立了吊臂和滑块的有限元模型,并划分网格,然后添加接触对和接触单元,并设置合适的接触单元参数,再施加约束和载荷,对吊臂和滑块进行了接触分析。得到了吊臂、滑块上的应力分布云图,并对应力分布的规律进行总结。在此过程中,分别采用了尼龙滑块和青铜滑块进行计算。 接着,本文分析了滑块的支撑位置对应力分布的影响,经过多次计算,获得了最佳的支撑位置。对青铜滑块,当L6=0mm,L7=50mm时,滑块上的应力最小；对尼龙滑块,当L6=0mm,L7=0mm时滑块上应力最...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 伸缩吊臂概述
        1.1.1 伸缩吊臂的结构特点
        1.1.2 伸缩吊臂的发展现状
    1.2 滑块局部应力的研究现状
        1.2.1 伸缩臂所用滑块介绍
        1.2.2 滑块处局部应力研究
        1.2.3 接触问题求解
    1.3 课题来源及研究意义
    1.4 论文的主要工作
第2章 伸缩臂滑块局部应力计算
    2.1 箱型伸缩臂的结构形式
    2.2 箱型伸缩吊臂的载荷计算
        2.2.1 吊臂在变幅平面承受的载荷
        2.2.2 吊臂在变幅平面承受的载荷
    2.3 伸缩臂重叠部分的强度校核
        2.3.1 局部弯曲应力
        2.3.2 危险截面强度校核
        2.3.3 伸缩臂的局部稳定性校核
第3章 摩擦接触问题的有限元解法
    3.1 有限单元法的基本原理
    3.2 有限元分析软件ANSYS
        3.2.1 软件功能简介
        3.2.2 前处理模块PREP7
        3.2.3 求解模块SOLUTION
        3.2.4 后处理模块POSTI和POST26
        3.2.5 ANSYS软件的质量认证
    3.3 接触问题的求解分析
        3.3.1 直接迭代法
        3.3.2 数学规划法
        3.3.3 接触约束法
    3.4 接触问题求解在ANSYS中的实现
        3.4.1 接触单元选取
        3.4.2 指定接触面和目标面
        3.4.3 生成接触单元
        3.4.4 设置接触对参数
第4章 滑块的局部应力分析
    4.1 整体接触分析方案
        4.1.1 单元选取
        4.1.2 对称性利用
        4.1.3 结构简化
        4.1.4 网格划分
        4.1.5 接触对和接触单元设置
        4.1.6 加载和约束
    4.2 采用青铜滑块的吊臂接触分析
    4.3 采用尼龙滑块的吊臂接触分析
    4.4 本章小结
第5章 滑块的支撑位置对应力的影响
    5.1 青铜滑块的支撑位置对应力的影响
    5.2 尼龙滑块的支撑位置对应力的影响
第6章 伸缩吊臂滑块长度对应力的影响
    6.1 青铜滑块长度对应力的影响
    6.2 尼龙滑块长度对应力的影响
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：3794553