汽车起重机伸缩臂架设计与随机有限元可靠性分析研究

发布时间：2017-09-02 17:44

  本文关键词：汽车起重机伸缩臂架设计与随机有限元可靠性分析研究

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【摘要】：汽车起重机是特种设备中的一种，广泛应用于国民经济的各个领域，在我国具有十分广阔的应用前景。由于核电、风电等大型项目的建设，对于汽车起重机的需求增多，要求的吨位也越来越大，起重机的安全问题也受到了高度重视，而国内虽然能制造大型起重设备，但对于设备的可靠性研究却相对落后。本文在对目前用于起重设备安全可靠性研究的基础上，提出采用蒙特卡罗有限元法计算汽车起重机伸缩臂结构的可靠度。 （1）目前汽车起重机的发展很快，不同的截面型式、新材料、新工艺的应用，相对传统截面和结构，其力学性能得到了很大改善，如伸缩臂的椭圆型截面和U型截面。本课题以50吨汽车起重机U型伸缩臂结构为例，进行传统的力学计算，并对其进行参数化建模和有限元分析，获取其应力分布规律，分析薄弱部位，提出结构的改进措施。 （2）汽车起重机的伸缩臂架具有承载和变幅功能，不仅要求较高的承载能力，，还要求在各种工况下较高的工作可靠性。为科学评价伸缩臂架结构的可靠性，采用随机有限元计算结构功能函数概率的思路，基于ANSYS的APDL（ANSYS Parametric DesignLanguage）编程建模、PDS（Probabilistic Design System）可靠度计算，实现了基于蒙特卡罗模拟随机有限元法的伸缩臂架结构可靠性计算和分析。 （3）以50t汽车起重机U型伸缩臂架结构工程实例，验证了该方法的可行性及实用性。
【关键词】：伸缩臂架 APDL 有限元分析 蒙特卡罗法 可靠性 汽车起重机
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题概述8-9
• 1.1.1 汽车起重机在国民经济建设中的应用8
• 1.1.2 国内外汽车起重机的发展趋势和特点8-9
• 1.2 国内外汽车起重机设计方法的特点9-10
• 1.3 汽车起重机的安全问题10
• 1.4 课题研究的内容和技术路线10-11
• 1.4.1 汽车起重机伸缩臂结构的研究现状10
• 1.4.2 课题研究的目的及内容10-11
• 1.5 本章小结11-12
• 第二章 汽车起重机伸缩结构设计12-36
• 2.1 汽车起重机的设计原则12
• 2.2 伸缩臂的截面选取和特性计算12-14
• 2.3 伸缩臂计算的主要参数14-17
• 2.4 伸缩臂结构的受力分析17-30
• 2.5 汽车起重机三铰点的合理设计30-33
• 2.6 伸缩臂的缩原理33-34
• 2.7 本章小结34-36
• 第三章 伸缩臂结构参数化建模、有限元分析36-50
• 3.1 建模方式36
• 3.2 参数化建模36
• 3.3 有限元分析基本理论36-42
• 3.4 伸缩臂的静力分析42-45
• 3.5 模态分析45-48
• 3.6 本章小结48-50
• 第四章 伸缩臂结构的可靠性分析50-64
• 4.1 可靠性定义50
• 4.2 结构可靠性理论50-52
• 4.2.1 可靠性的特征量50-51
• 4.2.2 应力强度干涉模型51
• 4.2.3 可靠性参数51-52
• 4.3 可靠性几种方法的介绍52-57
• 4.3.1 一次二阶矩法52-53
• 4.3.2 改进的一次二阶矩法53-54
• 4.3.3 随机有限元法54-55
• 4.3.4 蒙特卡罗法55-57
• 4.4 ANSYS 软件可靠性分析应用57
• 4.5 伸缩臂结构可靠性分析实例57-62
• 4.5.1 可靠性分析文件的生成58-60
• 4.5.2 可靠性分析60
• 4.5.3 结果后处理60-62
• 4.6 本章小结62-64
• 第五章 参数化建模与工程实例64-68
• 第六章 结论和展望68-70
• 6.1 结论68-69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 攻读学位期间发表的学术论文目录76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴亚舸,吴剑国;一种基于方向概率的潜艇结构可靠性计算方法[J];船舶力学;2003年01期

2 纪爱敏 ,彭铎,刘木南,罗衍领,张培强;QY25K型汽车起重机伸缩吊臂的有限元分析[J];工程机械;2003年01期

3 纪爱敏;彭铎;刘木南;;三种工况下大型吊臂的有限元分析[J];工程机械;2006年02期

4 龙兵;姜兴渭;安伟光;;飞行器空间梁板结构系统可靠性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2003年08期

5 张义民;郑建校;李世德;;基于FEM-NN-MCS模拟应力集中系数的结构可靠性分析[J];航空学报;2006年06期

6 金伟良,何勇,龚顺风,宋剑,孙文波,吴炜;单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠性分析[J];海洋工程;2004年04期

7 李波;李振林;王德禹;;起重机金属结构可靠性有限元仿真[J];计算机辅助工程;2010年02期

8 吴岳;何永勇;;基于ANSYS的掘进装备典型结构可靠性分析[J];机械设计与制造;2010年09期

9 郑钰琪;隋立起;王三民;;汽车起重机振动模态研究[J];机械设计与制造;2011年11期

10 王强,刘刚,温家伶,李冬林;基于Monte-Carlo法和有限元的起重机结构可靠性研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2003年05期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 高欣;在役钢管混凝土拱桥吊杆损伤与系统可靠性分析方法[D];哈尔滨工业大学;2011年

2 马洪波;随机结构可靠性分析和优化设计研究[D];西安电子科技大学;2004年

3 刘成立;复杂结构可靠性分析及设计研究[D];西北工业大学;2006年

4 施兴华;基于随机过程理论的舰船结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 刘李;基于有限元的结构可靠性分析与设计[D];武汉理工大学;2011年

2 薛盼;汽车起重机臂架结构分析与优化设计研究[D];兰州理工大学;2011年

3 王永胜;基于响应面法和蒙特卡罗法的混凝土结构可靠性分析[D];西安建筑科技大学;2005年

4 郑舟军;桥梁中不确定因素对可靠度的影响分析[D];武汉理工大学;2005年

5 康海波;基于ANSYS的大吨位双回转铁路起重机吊臂结构分析与研究[D];西南交通大学;2007年

6 郭庆义;汽车起重机臂架结构研究[D];大连理工大学;2007年

7 蔡宇子;现代伸缩臂截面及尺寸优化研究[D];大连理工大学;2012年

本文编号：780001