折臂式随车起重机结构分析与实验研究

发布时间：2017-08-24 17:26

  本文关键词：折臂式随车起重机结构分析与实验研究

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【摘要】：近年来，我国经济社会飞速发展，城市化进程不断加快，随车起重机在国家基础设施的建设中扮演着越来越重要的角色。为了抢占国内市场，各个公司都加大了随车起重机的研发力度，，对随车起重机进行结构分析也成为了设计人员的首要任务。 本文的研究主要基于××随车起重机有限公司与吉林大学开展的合作项目——SQZ300K折臂式随车起重机的有限元分析与计算。经过前期的调研工作以及厂方所提供的技术资料，对SQZ300K折臂式随车起重机的整体结构及工作原理有了充分的了解。根据厂方设计人员的要求，应用有限元分析软件，对SQZ300K折臂式随车起重机的上车主要承载结构进行仿真计算，为厂方新产品的研发工作提供技术支持。 本文主要以中吨位折臂式随车起重机为研究对象。对折臂式随车起重机的转台、基座等工作装置的关键金属结构件进行全工况下的机构分析，得出随车起重机的有限元分析结果及参数化计算软件。 针对SQZ300K折臂式随车起重机的臂架特点，本文首先采用简化梁结构进行方案计算。采用ANSYS中的梁单元对主体的臂架结构进行模拟，建立了参数化的上车结构模型，应用相关的辅助软件，形成了方案分析的总体程序。通过方案分析程序可以计算出各级变幅油缸内力、各节伸缩油缸内力以及各节臂的总体应力分布、位移变化等重要信息。 方案分析结束以后，为了得到SQZ300K折臂式随车起重机上车结构的局部详细应力分布情况，根据相关资料，建立了详细分析有限元模型，并且形成了上车模型的详细分析程序。通过此编写的结果提取程序，得到该产品的刚度和强度，通过对计算结果的比对、校核，对发生大应力的局部区域进行原因分析。 通过编写SQZ300K折臂式随车起重机性能分析程序，利用该程序进行全工况循环计算。通过处理性能分析结果，可以对新产品性能表的制定提供一定的参考依据。 根据有限元分析的计算结果，结合臂架结构特点，制定了SQZ300K折臂式随车起重机的现场测试方案。通过对主臂结构进行应变测试，通过结果对比，可以验证有限元分析模型的有效性及模拟方式的合理性。 在SQZ300K折臂式随车起重机有限元模型及计算程序的基础上，建立了中吨位折臂式随车起重机的参数化计算程序，为该类产品的系列化生产打下了坚实基础。
【关键词】：折臂式随车起重机 有限元法 ANSYS 结构性能 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】：2014
【分类号】：TH213
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景和意义11
• 1.2 国外发展现状11-12
• 1.3 国内发展现状12
• 1.4 有限元分析方法简介12-13
• 1.5 论文研究内容13-17
• 第2章 前期设计方案有限元分析计算17-33
• 2.1 方案计算简介17
• 2.2 方案计算模型简化17-19
• 2.3 方案计算模型校核19-22
• 2.3.1 模型质量校核19-20
• 2.3.2 各伸臂外置伸缩油缸内力校核20-22
• 2.4 方案模型边界条件及工况22-25
• 2.4.1 边界条件22-24
• 2.4.2 方案计算工况24-25
• 2.5 方案计算结果25-32
• 2.5.1 基本臂吊重结果26-27
• 2.5.2 六伸臂臂头吊钩吊重27-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 基于有限元的详细模型分析33-57
• 3.1 详细分析模型33-36
• 3.1.1 详细分析模型简化33
• 3.1.2 详细计算质量校核33-35
• 3.1.3 详细计算许用应力35
• 3.1.4 详细计算模型臂架连接方式35-36
• 3.2 详细计算强度结果36-56
• 3.2.1 臂架详细计算结果36-50
• 3.2.2 油缸详细计算结果50-56
• 3.3 本章小结56-57
• 第4章 随车起重机结构性能计算57-61
• 4.1 计算控制方法57-58
• 4.2 性能计算程序的实现58-59
• 4.3 性能计算结果59-60
• 4.3.1 性能计算工况表59
• 4.3.2 性能计算输出结果59-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 随车起重机结构力学实验61-79
• 5.1 实验方案61-64
• 5.2 测点说明及选择64-69
• 5.3 数据处理方法介绍69-71
• 5.3.1 试验数据处理方法介绍69-70
• 5.3.2 ANSYS 计算取值方式介绍70
• 5.3.3 误差计算公式70-71
• 5.4 实验结果71-76
• 5.5 本章小结76-79
• 第6章 折臂式随车起重机参数化研究79-85
• 6.1 方案分析参数化程序79-81
• 6.2 详细分析参数化程序81-82
• 6.3 参数化程序的封装82-84
• 6.4 本章小结84-85
• 第7章 结论与展望85-87
• 7.1 结论85
• 7.2 展望85-87
• 参考文献87-93
• 作者简介及科研成果93-95
• 致谢95

【参考文献】

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1 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

2 薛玺成,杨万斌;地下洞室断面形状的优化计算方法[J];岩土工程学报;1999年02期

本文编号：732587