随车起重机结构设计优化与仿真研究

发布时间：2017-10-04 20:38

  本文关键词：随车起重机结构设计优化与仿真研究

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【摘要】：本文以32T随车起重机为分析对象,通过查找资料文献和深入研究,对传统理论验证校核后,通过Pro/E和ANSYS Workbench软件对上下回转部分和伸缩臂进行三维实体建模和静力学分析,并结合分析结果对伸缩臂截面和搭接部分分别进行优化设计,最后利用ADAMS仿真软件对整车进行稳定性分析。 首先,根据起重机参数和最危险工况进行理论基础计算,分析伸缩臂的载荷、强度、刚度和稳定性。由于传统经验公式比较粗糙,很多公式按经验进行简化,计算精度影响较大,尤其是滑块处的局部应力计算难度太大。故对该随车起重机进行静力学分析,在Pro/E中建立随车起重机的整车三维模型,并通过Workbench进行网格划分、载荷添加、约束处理、求解和后处理,分别对起重机上下回转部分和伸缩臂三个不同工况下进行静力学分析。并判断刚度、强度是否满足要求。 其次,对静力学结果进行分析,发现伸缩臂刚度、强度有很大富余,材料没有完全利用。故本文对随车起重机进行进一步地优化设计。根据静力学结果,分析对伸缩臂起重性能影响较大的参数,将这些参数作为优化的输入参数,在满足刚度、强度条件下,使伸缩臂自重下降。通过优化设计,可以得到更合理的结构,以节省生产成本、运输成本等。 最后,建立随车起重机整车的虚拟样机,对虚拟样机进行处理,使其按实际工况进行仿真,测量支腿抬起高度,并判断整车是否失稳。通过地面刚度的改变,根据支腿与地面作用力和下陷深度,计算出满足起重机稳定工作的地面条件,以保证整车的稳定工作提供了保证。
【关键词】：随车起重机 伸缩臂 静力学分析 优化设计 稳定性
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH21
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 折臂式随车起重机概述15-17
• 1.2 国内外随车起重机概述17-21
• 1.2.1 国外随车起重机特点17-18
• 1.2.2 国内随车起重机特点18-19
• 1.2.3 国内外随车起重机差距19-20
• 1.2.4 国内随车起重机发展趋势20-21
• 1.2.5 小结21
• 1.3 论文的主要内容21-22
• 第二章 伸缩臂受力分析和设计计算22-35
• 2.1 起重机载荷分析22-26
• 2.1.1 载荷分类22
• 2.1.2 普通载荷22-24
• 2.1.3 风载荷24-26
• 2.2 伸缩臂受力分析26-28
• 2.3 伸缩臂计算28-34
• 2.3.1 伸缩臂强度计算28-31
• 2.3.2 伸缩臂刚度计算31-33
• 2.3.3 伸缩臂稳定性计算33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 随车起重机有限元分析35-47
• 3.1 ANSYS Workbench简介35
• 3.2 上下回转部分静力学分析35-41
• 3.2.1 上下回转部分的实体建模35-37
• 3.2.2 材料37
• 3.2.3 接触的处理37-38
• 3.2.4 单元的选取及网格划分38-39
• 3.2.5 载荷的计算及约束的处理39
• 3.2.6 计算结果分析39-41
• 3.3 伸缩臂静力学分析41-46
• 3.3.1 伸缩臂的模型相关处理41-42
• 3.3.2 工况分析与载荷计算42-43
• 3.3.3 计算结果分析43-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 伸缩臂优化设计47-62
• 4.1 优化设计基础47-48
• 4.1.1 参数定义47
• 4.1.2 Design Explorer的分类47-48
• 4.2 伸缩臂截面结构优化48-54
• 4.2.1 伸缩臂的截面形式48-49
• 4.2.2 伸缩臂的优化过程49-54
• 4.3 伸缩臂各臂间搭接长度优化54-59
• 4.4 优化后刚度分析59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 随车起重机整车稳定性仿真分析62-72
• 5.1 随车起重机的失稳62
• 5.2 随车起重机稳定性分析62-71
• 5.2.1 随车起重机整车模型建立62-64
• 5.2.2 仿真过程64
• 5.2.3 全工况稳定性分析64-68
• 5.2.4 仿真结果处理68-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 6.1 全文总结72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：972740