自行式高空作业平台结构分析与稳定性研究

发布时间：2017-04-09 00:01

  本文关键词：自行式高空作业平台结构分析与稳定性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着建筑业的飞速发展以及城市化进程的加快,高空作业平台被人们所认识,并广泛应用于电力、路灯、市政、园林、通信、机场、造船、交通、广告、摄影等高空作业领域,有着广阔的发展前景。目前,无脚手架施工设备的大量使用不仅提高了施工效率、施工速度,而且降低了工人的劳动强度,极大地保证了施工人员的安全性。作为建筑机械行业的新型基础性设施,自行式高空作业平台的结构形式和安全特性越来越受到人们的关注。 基于现有高空作业平台的设计原理,结合相关的设计参数及大量的参考文献,设计出自行式高空作业平台的整体结构组成形式,并根据高空作业平台的相关标准及实际工作情况,确定了其两种典型的危险工况,得出了危险工况下自行式高空作业平台所受的载荷情况；应用有限元的分析方法,在不影响分析结果的前提下对整机模型进行适当的简化,利用ANSYS软件提供的APDL (ANSYS Parametric Design Language)语言对其进行参数化建模,并对其在两种危险工况下整机的结构强度及刚度进行了研究。 在静力学分析结果的基础上,分别对自行式高空作业平台进行模态分析,谐响应分析以及瞬态动力学分析,得到了相应的分析结果,对保证整机运行的平稳性、安全性以及使用寿命都有着重要的意义；基于静动力学分析结果对自行式高空作业平台进行优化设计,将工作平台的杆件截面系数确定为设计变量,并以结构的最大应力和位移为状态变量,得到了使结构重量达到最优化的各杆件截面尺寸,不仅减少了结构材料的消耗,而且降低了平台的生产成本。 根据高空作业平台设计规范,结合高空作业平台结构特点,采用力矩平衡法建立高空作业平台抗倾覆稳定性数学模型,分析计算出两种危险工况下整机稳定性情况；并对起升机构进行线性和非线性屈曲分析,结果表明,整机在工作运行时不会出现失稳现象,其计算结果及相关结论对其在实际工程中的应用具有一定的指导意义。
【关键词】：自行式高空作业平台 力学性能 有限元 动力学 结构优化 稳定性
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH211.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 高空作业平台国内外研究现状11-15
• 1.1.1 国内研究现状11-15
• 1.1.2 国外研究现状15
• 1.2 高空作业平台国内外发展趋势15-16
• 1.2.1 国内发展趋势15-16
• 1.2.2 国外发展趋势16
• 1.3 课题研究目的和意义16-17
• 1.3.1 研究目的16
• 1.3.2 研究意义16-17
• 1.4 课题来源及主要研究内容17-19
• 1.4.1 课题来源17-18
• 1.4.2 主要研究内容18-19
• 第二章 自行式高空作业平台结构组成及理论基础19-31
• 2.1 自行式高空作业平台结构组成19-25
• 2.1.1 底盘行走系统20-21
• 2.1.2 桅柱式升降机构21-22
• 2.1.3 旋转式工作平台22-23
• 2.1.4 液压系统23-24
• 2.1.5 电气控制系统24-25
• 2.2 Solidworks 软件介绍25-26
• 2.3 力矩平衡法26-27
• 2.4 有限单元法和ANSYS软件简介27-29
• 2.4.1 有限单元法27
• 2.4.2 ANSYS软件简介27-29
• 2.5 本章小结29-31
• 第三章 自行式高空作业平台结构静力学分析31-59
• 3.1 整机力学性能分析31-34
• 3.1.1 整机主要技术参数31
• 3.1.2 整机危险工况分析31-33
• 3.1.3 整机受力分析与载荷计算33-34
• 3.2 整机有限元模型建立与计算分析34-52
• 3.2.1 定义单元特性及材料属性34-35
• 3.2.2 结构简化及网格划分35-37
• 3.2.3 施加边界条件及载荷37-38
• 3.2.4 桅柱联接处的耦合处理38-40
• 3.2.5 静力学分析结果40-52
• 3.3 整机强度试验研究52-57
• 3.3.1 试验方法确定52-54
• 3.3.2 试验内容及结果54-57
• 3.4 本章小结57-59
• 第四章 自行式高空作业平台结构动力学分析及优化设计59-75
• 4.1 模态分析59-63
• 4.1.1 模态分析基本理论59-60
• 4.1.2 模态分析理论的基本假设60
• 4.1.3 模态分析基本过程60
• 4.1.4 模态分析结果60-63
• 4.2 谐响应分析63-66
• 4.2.1 谐响应分析基本理论63
• 4.2.2 谐响应分析基本过程63-64
• 4.2.3 谐响应分析结果64-66
• 4.3 瞬态动力学分析66-70
• 4.3.1 瞬态动力学分析基本理论66
• 4.3.2 瞬态动力学分析基本过程66-67
• 4.3.3 瞬态动力学分析结果67-70
• 4.4 优化设计70-73
• 4.4.1 优化设计基本理论70-72
• 4.4.2 优化设计基本过程72-73
• 4.4.3 优化设计分析结果73
• 4.5 本章小结73-75
• 第五章 自行式高空作业平台结构稳定性分析75-87
• 5.1 整机抗倾覆稳定性分析与计算75-79
• 5.1.1 工况一抗倾覆稳定性模型求解75-77
• 5.1.2 工况二抗倾覆稳定性模型求解77-79
• 5.2 升降机构局部稳定性分析与计算79-84
• 5.2.1 线性屈曲分析79-81
• 5.2.2 非线性屈曲分析81-84
• 5.3 稳定性试验研究84-85
• 5.4 本章小结85-87
• 第六章 结论87-89
• 6.1 结论87-88
• 6.2 展望88-89
• 参考文献89-93
• 作者简介93
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文93-95
• 致谢95

【参考文献】

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