公铁两用桥梁检测车上车结构仿真分析与优化设计

发布时间：2021-05-12 01:28

　　桥梁检测车是用于桥梁检测的特种车辆,是桥梁检测领域中不可缺少的专用设备。我国现有的铁路桥梁检测车仍处于初级研发阶段,主要依赖进口,而且普通桥梁检测车难以代替进行检测作业。因此,亟需开发一种用于高速铁路检测的现代化桥梁检测车。本文通过调研国内的高速铁路桥梁的结构,确定公铁两用折叠臂式桥梁检测车的工作要求及工作参数。提出公铁两用折叠臂式桥梁检测车上车结构的设计方案,并运用Solidworks软件对上车结构进行几何模型的建立。根据桥梁检测车的工作原理及上车结构的特点,简化上车结构模型,为下文的仿真分析提供虚拟样机模型。本文运用Adams对桥梁检测车桥下展车作业过程进行动力学仿真,通过用户自定义函数测量上车结构的质心轨迹。通过分析上车结构质心轨迹评估桥梁检测车的稳定性,结果表明:倾覆力矩小于稳定力矩,桥梁检测车稳定性较好。根据质心偏移最大位置时刻找出最危险的倾覆工况,在此工况下进行配重优化计算。最后进行关键部件的载荷分析,验证部件结构的合理性。通过对桥梁检测车上车结构进行静力学分析,验证桥梁检测车上车结构强度、刚度,结果表明桥梁检测车各机构符合强度、刚度要求。通过对桥梁检测车的模态分析,得出桥... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.0 课题研究背景
    1.1 课题研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 桥梁检测车简介
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 研究内容
第2章 公铁两用桥梁检测车上车结构开发
    2.1 公铁两用桥梁检测车的功能要求及参数的确定
        2.1.1 桥梁检测车的功能要求
        2.1.2 桥梁检测车上车结构参数的确定
    2.2 桥梁检测车上车结构形式
    2.3 桥梁检测车上车结构研究
        2.3.1 臂架结构的设计
        2.3.2 工作平台的设计
        2.3.3 二回转机构的设计
        2.3.4 一回转机构的设计
    2.4 本章小结
第3章 桥梁检测车上车结构动力学分析
    3.1 桥梁检测车上车结构运动仿真
        3.1.1 桥梁检测车桥下作业展车过程
        3.1.2 虚拟样机仿真模型的建立
    3.2 基于质心轨迹的稳定性分析
        3.2.1 基本要求及倾覆线的确定
        3.2.2 上车结构部件质心轨迹分析
        3.2.3 上车结构臂架系统质心轨迹分析
        3.2.4 平衡配重优化设计
    3.3 关键部件的载荷分析
        3.3.1 关键液压缸载荷分析
        3.3.2 回转支撑受力分析
    3.4 本章小结
第4章 桥梁检测车上车结构有限元分析
    4.1 桥梁检测车上车结构有限元模型建立
        4.1.1 上车结构几何实体模型的建立
        4.1.2 臂架材料的性能参数
        4.1.3 工况的确定及定义接触区域
        4.1.4 有限元模型网格的划分
        4.1.5 施加载荷和边界条件
    4.2 桥梁检测车上车结构静力学分析
        4.2.1 上车结构强度分析
        4.2.2 上车结构刚度分析
    4.3 桥梁检测车上车结构模态分析
    4.4 本章小结
第5章 主臂变幅机构的参数化设计与优化分析
    5.1 基于ADAMS运动学仿真的主臂变幅液压缸负载力的测算
    5.2 主臂变幅机构数学模型的建立
        5.2.1 变幅机构三铰点的受力分析
        5.2.2 设计变量的确定
        5.2.3 目标函数的确定
        5.2.4 约束函数的确定
    5.3 基于ADAMS的主臂变幅机构三铰点优化分析
        5.3.1 主臂变幅机构的参数化建模
        5.3.2 灵敏度分析
        5.3.3 优化设计与分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
致谢



本文编号：3182460