实腹式伸缩臂架局部稳定性失效仿真与性能评估

发布时间：2017-07-20 14:04

  本文关键词：实腹式伸缩臂架局部稳定性失效仿真与性能评估

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【摘要】：随着国家经济的快速发展,汽车起重机、全地面起重机等流动式起重机由于其高机动性和高灵活性,被广泛应用于国民经济的各个领域,与此同时,对起重机的要求也越来越高,起重机的安全问题也越来越受到重视。实腹式伸缩臂架作为流动式起重机的重要部件,其性能直接影响整机的起重性能和安全性。伸缩臂架为大型薄壁结构,破坏多以失稳为主。但是,目前对在役的存在局部屈曲失效的伸缩臂架尚无安全与寿命评估的方法和手段。为解决上述问题,本文对在役实腹式伸缩臂架的稳定性展开研究,重点是对在役的已产生局部屈曲失效的伸缩臂架进行局部稳定性研究。首先,以ANSYS软件APDL语言进行编程,实现了流动式起重机实腹式伸缩臂架建模的参数化;其次,运用特征值屈曲分析和几何非线性分析两种方法对臂架整体失稳展开研究,提出获取臂架失稳临界载荷值的方法;然后,以子模型为技术依托,对在役局部已发生屈曲失效的伸缩臂架进行研究,分析局部屈曲失效安全裕量,确定局部失效临界点,研究存在部分屈曲失效对局部稳定性的影响,为臂架寿命预测、再制造切入点提供依据,提出了对在役存在屈曲失效的臂架进行研究的新思路;最后,采用C#进行二次开发建立软件界面调取ANSYS,通过软件界面快速、直观的实现臂架建模和分析。研究表明,运用几何非线性屈曲分析预测臂架失稳临界载荷更加合理;在役臂架液压缸支撑结构处存在不同的屈曲失效时,其对局部稳定性有不同程度的影响;采用参数化建模方式和软件调取形式,可以大大提升分析效率,增强软件实用性。
【关键词】：在役实腹式伸缩臂架 子模型 屈曲分析 屈曲失效 二次开发
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH21
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 流动式起重机简介9-10
• 1.1.1 流动式起重机在国民经济生活中的应用9
• 1.1.2 流动式起重机国内外发展现状9-10
• 1.2 流动式起重机实腹式伸缩臂架简介10-12
• 1.3 实腹式伸缩臂架稳定性研究现状12-13
• 1.4 课题研究的背景和意义13-14
• 1.5 课题研究的内容和技术路线14-15
• 1.6 本章小结15-17
• 第二章 伸缩臂架力学理论分析及参数化建模17-31
• 2.1 伸缩臂架受力分析计算17-19
• 2.1.1 伸缩臂架所受载荷分类17-18
• 2.1.2 伸缩臂架受力分析18-19
• 2.2 伸缩臂整体稳定性分析计算19-23
• 2.3 伸缩臂局部稳定性分析计算23-25
• 2.4 伸缩臂架有限元参数化建模25-28
• 2.4.1 APDL语言简介25
• 2.4.2 参数化建模的过程25-28
• 2.5 参数化建模工程实例28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 伸缩臂架稳定性有限元理论分析及模拟31-43
• 3.1 结构失稳简介31-32
• 3.2 特征值屈曲分析的理论及模拟32-38
• 3.2.1 伸缩臂架特征值屈曲理论分析32-33
• 3.2.2 特征值屈曲分析建模介绍33-36
• 3.2.3 伸缩臂架特征值屈曲分析工程模拟36-38
• 3.3 非线性屈曲分析的理论及模拟38-42
• 3.3.1 伸缩臂架非线性屈曲有限元分析38-41
• 3.3.2 伸缩臂架非线性屈曲分析工程模拟41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 在役伸缩臂架局部稳定性失效分析43-57
• 4.1 在役伸缩臂架局部稳定性失效分析的背景43
• 4.2 在役伸缩臂架局部稳定性失效分析的总体思路43
• 4.3 子模型基本理论43-44
• 4.3.1 圣维南原理43
• 4.3.2 子模型介绍43-44
• 4.4 建立子模型44-48
• 4.5 工程算例48-54
• 4.6 液压缸支撑结构比较54-55
• 4.7 本章小结55-57
• 第五章 仿真计算平台软件开发57-69
• 5.1 软件设计目的57
• 5.2 C#介绍57-58
• 5.2.1 C#的定义57
• 5.2.2 C#的特点57-58
• 5.3 软件总体设计58-61
• 5.3.1 软件设计功能详解58-59
• 5.3.2 软件设计的总体思路59
• 5.3.3 C#对 ANSYS 的封装技术59-61
• 5.4 工程案例61-67
• 5.4.1 软件运行环境61
• 5.4.2 软件使用步骤61-67
• 5.5 本章小结67-69
• 第六章 结论和展望69-71
• 6.1 主要完成的工作69
• 6.2 结论69-70
• 6.3 展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 攻读学位期间发表的学术论文77-78

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本文编号：568339