随车起重机结构分析与优化

发布时间：2017-05-26 00:13

  本文关键词：随车起重机结构分析与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的不断发展,我国城市化进程正在加快,国家基础设施建设需求逐步加大。使随车起重机在社会发展中扮演着越来越重要的角色,随车起重机的结构分析也被设计分析人员所关注。 本文以SQS300K随车起重机为研究对象,通过对SQS300K随车起重机进行的现场观察,根据厂家提供的技术资料以及与设计人员的交流所获得的信息,对SQS300K随车起重机的工作原理和详细结构有了充分的了解。依据有限元理论,采用有限元分析软件,对SQS300K这一车型的随车起重机的上车结构进行分析,帮助设计人员完成产品的设计研发。 首先,对SQS300K随车起重机进行方案计算。采用有限元分析软件ANSYS建立了随车起重机上车结构的参数化模型,使用梁单元对臂架结构进行模拟,编制了方案计算的运算程序,程序包括多模型组装、自动调取工况、自动运算和自动提取结果,得到了各油缸力、板式链拉力和拉板力等,为产品的设计提供了辅助分析数据,同时对产品的性能进行了校核。 其次,对SQS300K随车起重机进行了详细计算。根据厂方提供的产品Pro/E模型和MDS设计图,运用Hypermesh软件建立详细的上车结构有限元建模,编制运算程序,并根据详细计算结果对产品在强度和刚度两方面进行校核,对局部出现的大应力区域进行分析,对超出屈服极限的四伸臂耳板结构和副臂进行优化。 然后,对SQS300K随车起重机进行性能分析,通过强度控制输出吊重的数值。采用二分法计算,得出合适的吊重重量后,组装加载计算,应力满足控制要求后,在结果中输出吊重结果,经整理输出起重机性能表。 为校验模型的准确性,对SQS300K进行了测试,测试主要包括应变测试和位移测试。应变测试依托于DH5908动静态应变测试系统来完成,位移测试通过激光测距仪来完成。处理测试数据后,通过对测试结果和计算结果的比较,验证前面计算所使用的有限元模型的合理性。 最后,在SQS300K基础上建立了中吨位随车起重机的方案计算参数化模型,通过此参数模型可以迅速方便的得到产品在设计开发初期所需的初步数据,缩短了产品开发周期,为产品系列化开展奠定基础。 在总结与展望中,本文对随车起重机的结构分析提出了进一步的展望,希望的后续工作中能提高计算结果与测试结果的精度,降低偏差,开展随车起重机的整车稳定性分析,建立详细计算的参数化模型。 本文在分析模型时,使用ANSYS中的APDL语言和DOS语言编写了参数化计算程序,节约了计算的时间；开发实用性程序逐步剔除手工操作产生的误差,提高了计算的精度；采用有限元分析软件计算结果,避免了人为误差,保证了计算的精确。
【关键词】：随车起重机 有限元法 ANSYS 方案计算 详细计算 参数化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题研究背景和意义12
• 1.2 国外发展现状12-13
• 1.3 国内发展现状13-14
• 1.4 有限元分析方法简介14-15
• 1.5 论文研究内容15-18
• 第2章 方案计算的结构分析方法18-38
• 2.1 方案计算简介18-20
• 2.2 方案计算模型20-29
• 2.2.1 方案模型简化21-23
• 2.2.2 方案计算模型的参数化23-25
• 2.2.3 方案模型的边界条件25-26
• 2.2.4 方案模型校验26-29
• 2.3 方案计算结果29-37
• 2.3.1 主臂吊重结果30-34
• 2.3.2 副臂吊重结果34-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 基于有限元的详细模型计算38-54
• 3.1 详细计算模型38-41
• 3.1.1 详细模型简化38
• 3.1.2 详细计算质量简化说明38-39
• 3.1.3 详细计算工况39
• 3.1.4 详细计算许用应力39-40
• 3.1.5 详细计算载荷40
• 3.1.6 详细计算臂架连接方式40-41
• 3.2 详细计算强度结果41-51
• 3.2.1 主臂吊重正向风载41-42
• 3.2.2 主臂吊重侧向风载42-44
• 3.2.3 副臂吊重正向风载44-47
• 3.2.4 副臂吊重侧向风载47-51
• 3.3 详细计算刚度结果51
• 3.4 结构优化51-53
• 3.4.1 四伸臂优化52-53
• 3.4.2 副臂优化53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 随车起重机结构性能计算54-58
• 4.1 计算控制方法54-56
• 4.2 性能计算程序的实现56-57
• 4.3 性能计算结果57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 随车起重机测试58-74
• 5.1 测试方案58-61
• 5.2 测点说明及选择61-66
• 5.2.1 基本臂现场测试点62-63
• 5.2.2 一伸臂现场测试点63-64
• 5.2.3 二伸臂现场测试点64
• 5.2.4 三伸臂现场测试点64-65
• 5.2.5 四伸臂现场测试点65
• 5.2.6 副臂现场测试点65-66
• 5.3 数据处理方法介绍66-67
• 5.3.1 测试数据处理方法介绍66
• 5.3.2 ANSYS计算取值方式介绍66-67
• 5.3.3 误差计算公式67
• 5.4 测试结果67-72
• 5.4.1 强度测试结果67-71
• 5.4.2 刚度测试结果71-72
• 5.5 测试结果分析72-73
• 5.6 本章小结73-74
• 第6章 中吨位随车起重机方案参数化研究74-80
• 6.1 伸缩系统形式74-75
• 6.2 系列产品臂架参数75-79
• 6.3 参数化研究意义79
• 6.4 本章小结79-80
• 第7章 总结与展望80-82
• 7.1 总结80
• 7.2 展望80-82
• 参考文献82-86
• 作者简介86-88
• 致谢88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨育坤;国外随车起重机的生产与发展[J];工程机械;1994年11期

2 王凤萍,孙影,郑漪;国内外随车起重机的现状及发展趋势[J];工程机械;2004年02期

3 徐穗;;随车起重机的发展历史及用户购买的因素[J];工程机械与维修;2006年07期

4 邵国建,刘体锋;广义有限元及其应用[J];河海大学学报(自然科学版);2002年04期

5 张建琳 ,乔东峰 ,刘成玉 ,于艳;动态信号采集技术研究与应用[J];测控技术;2002年02期

6 陆旭;周见行;姜伟;;基于APDL的塔式起重机有限元参数化建模与分析[J];机电工程;2009年07期

7 李东沐;高家镛;;动态信号采集分析仪(CY-1型)系统及原理[J];上海船舶运输科学研究所学报;2005年02期

8 张峰,李兆前,黄传真;参数化设计的研究现状与发展趋势[J];机械工程师;2002年01期

9 王欣 ,高顺德 ,屈福政;国内外大型起重机的发展状况[J];建筑机械;2005年02期

10 吴建强;张启君;陈健波;;随车起重机行业发展概况[J];建筑机械化;2007年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 王永乐;伸缩折叠组合臂式登高平台消防车的优化设计[D];吉林大学;2011年

2 黄建农;随车起重机产品市场容量分析[D];南京理工大学;2002年

3 田志坚;登高平台消防车结构设计及参数化软件开发研究[D];吉林大学;2005年

4 孙健;汽车起重机方案阶段有限元分析与实用工具的开发[D];吉林大学;2009年

5 姚嘉;全地面起重机性能计算及有限元分析[D];吉林大学;2009年

6 姚婧辉;随车起重机变幅机构仿真研究[D];大连理工大学;2009年

7 刘涛;登高平台消防车结构分析方法研究[D];吉林大学;2012年

8 赵小伟;基于APDL的桥式起重机桥架结构参数化设计及优化[D];太原科技大学;2012年

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本文编号：395369