QY-8型随车吊起重臂的优化设计与有限元分析

发布时间：2017-10-31 00:05

  本文关键词：QY-8型随车吊起重臂的优化设计与有限元分析

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【摘要】：随车起重机又称随车吊，是物料搬运机械的一种，它的起重臂安装在专用汽车底盘上,能够完成重物的垂直提升和水平搬运工作。 随车吊提升性能主要由举升力臂和起重臂截面参数决定。随车吊变幅油缸上下铰支点、起重臂根部铰支点组成的三铰点决定了举升力臂的大小，为了使举升力臂最大化，对三铰点的位置进行优化非常必要；起重臂的截面形状及尺寸参数关系着起重臂能否减轻自重、提高材料利用率。优化后的起重臂还必须通过稳定性，刚度，强度，疲劳寿命的校核。 本文在QY-8型随车吊原始设计模型的基础上，以获得最大举升力臂为目标，建立了起重臂三铰点的优化模型，并运用MATLAB求解。以满足刚度要求为约束条件，获得最小截面尺寸为目标，建立了截面优化模型，运用HyperStudy进行了求解。为验证三铰点及截面优化后的起重臂能否满足起吊重物的要求，计算了三个最危险工况下起重臂的屈曲稳定性，七个静力危险工况下的强度和刚度，最危险工况下的疲劳寿命。并对优化前后的模型进行了比较，结果表明，优化后的起重臂通过了稳定性，刚度，强度，疲劳寿命的校核，而且与原始设计相比，增大了举升力臂，控制了起重臂重量，降低了起重臂整体变形。 本文先对三铰点和截面进行优化，后再对起重臂整体进行稳定性，刚度，强度，，疲劳寿命进行校核的设计方法取得了预期的成果。该优化方法在工程中具有一定的参考价值。
【关键词】：起重臂 三铰点 截面优化 屈曲分析 疲劳分析
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 本文研究背景及研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 课题来源及研究目标11
• 1.4 本文主要工作11-12
• 1.5 本章小结12-13
• 2 随车吊起重臂三铰点位置优化13-22
• 2.1 随车吊起重臂结构概述13
• 2.2 起重系统主要技术参数的确定13-16
• 2.3 三铰点优化16-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 随车吊起重臂截面的优化22-28
• 3.1 随车吊起重臂截面选择过程22-23
• 3.2 随车吊起重臂截面参数优化23-27
• 3.3 截面优化结果分析27
• 3.4 本章小结27-28
• 4 随车吊起重臂的稳定性校核28-34
• 4.1 屈曲分析方法28-29
• 4.2 屈曲危险工况的确定29-30
• 4.3 屈曲分析30-33
• 4.4 随车吊起重臂整体稳定性分析33
• 4.5 本章小结33-34
• 5 随车吊起重臂静力仿真计算34-52
• 5.1 静力危险工况的确定34
• 5.2 梁模型仿真34-37
• 5.3 板-壳模型仿真37-46
• 5.4 原始模型与优化后模型比较46-48
• 5.5 随车吊起重臂的局部改善48-51
• 5.6 本章小结51-52
• 6 随车吊起重臂疲劳寿命分析52-55
• 6.1 疲劳理论的应用52
• 6.2 随车吊起重臂疲劳寿命计算52-54
• 6.3 本章小结54-55
• 7 总结与展望55-57
• 7.1 总结55-56
• 7.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60

【参考文献】

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本文编号：1119895