高空作业车臂架系统多柔体动力学仿真分析

发布时间：2017-09-28 12:37

  本文关键词：高空作业车臂架系统多柔体动力学仿真分析

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【摘要】：高空作业车臂架系统的多柔体动力学仿真分析是通过将各节臂架离散柔性化得出臂架的柔性体模型，使得臂架建模更加接近实际情况，因此对于提高臂架的末端控制精度及其运动平稳性都具有重要的参考指导作用；臂架系统的模态分析则利用基础振动理论得出臂架的固有振动频率及其对应的固有振型，让我们更加直观的了解了臂架的固有振动特性；风荷载的研究则是大型工程臂架系统设计过程中不可或缺的重要步骤。论文的主要研究工作如下： 论文首先用多体动力学理论分别建立了高空作业车臂架系统的刚性及柔性臂架的数学模型，，得出了系统的拉格朗日动力学方程及方程中各个参数对系统运动学、动力学的影响，并用动力学分析软件ADAMS对臂架从一个位姿到另一个位姿的刚体动力学进行了具体分析，得出了各级臂架的运动参数曲线及变幅油缸的受力变化曲线；紧接着用有限元软件ANSYS建立了臂架的柔性体模型，对臂架的多柔体系统动力学进行了仿真分析，同样得出了在考虑柔性形变时各级臂架的运动参数曲线及变幅油缸的受力变化曲线，通过对比得出了结构件柔性化后对系统的影响程度；之后在论述了模态分析的意义及作用的前提下结合模态分析的理论基础，利用有限元软件ANSYS Workbench对臂架进行了模态振动分析，得出了臂架的固有频率、和振型图，为防止臂架因共振发生事故提供了理论依据；最后论述了风荷载在工程分析中的重要作用，并分别对臂架进行了静力风荷载和脉动风荷载作用下的分析，得出了臂架在两种类型的风作用下的应力和形变，为臂架结构的抗风设计提供了依据。
【关键词】：高空作业车 动力学分析 多柔体系统动力学 模态分析 风荷载
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH211.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 高空作业车国内外发展现状9-13
• 1.2.1 国外高空作业车发展现状10-11
• 1.2.2 国内高空作业车发展现状11-13
• 1.3 高空作业车的发展趋势13-14
• 1.4 论文的主要研究内容14-15
• 1.4.1 高空作业车结构介绍14-15
• 1.4.2 研究内容15
• 1.5 高空作业车臂架研究的重要意义15-17
• 第2章 高空作业车臂架多刚体动力学分析17-35
• 2.1 液压缸运动及驱动力的分析17-18
• 2.2 臂架系统的运动学分析18-22
• 2.3 臂架系统多刚体动力学分析22-27
• 2.4 臂架系统 ADAMS 动力学仿真分析27-33
• 2.4.1 ADAMS 软件简介27-28
• 2.4.2 高空作业车臂架的 ADAMS 动力学分析28-33
• 2.5 本章小结33-35
• 第3章 高空作业车臂架系统多柔体动力学分析35-65
• 3.1 多柔体系统动力学简介35
• 3.2 高空作业车臂架多柔体系统动力学分析35-41
• 3.2.1 一级臂架多柔体动力学分析36-38
• 3.2.2 二级臂架多柔体动力学分析38-39
• 3.2.3 飞臂多柔体动力学分析39-41
• 3.3 臂架系统多柔体动力学方程的建立41-56
• 3.4 ANSYS-ADAMS 柔体动力学联合仿真56-64
• 3.5 本章小结64-65
• 第4章 高空作业车臂架系统模态分析65-72
• 4.1 模态分析简介65-66
• 4.2 模态分析理论基础66-67
• 4.3 高空作业车臂架的模态分析67-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第5章 风荷载对高空作业车臂架的影响分析72-86
• 5.1 风载荷对高空作业车臂架的影响72-74
• 5.2 顺风向风荷载理论计算分析74-78
• 5.2.1 臂架所受风荷载的求解74-76
• 5.2.2 顺风向平均静风力作用下臂架的应力及形变分析76-78
• 5.3 臂架在脉动风作用下的应力及形变分析78-85
• 5.3.1 随机振动理论基础78-79
• 5.3.2 脉动风特性79-81
• 5.3.3 脉动风速谱作用下的结构响应分析81-85
• 5.4 本章小结85-86
• 结论86-88
• 参考文献88-91
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果91-92
• 致谢92-93
• 作者简介93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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5 张华;李守林;;国内外高空作业机械的现状及发展趋势(上)[J];建筑机械化;2011年03期

6 张华;李守林;;国内外高空作业机械的现状及发展趋势(下)[J];建筑机械化;2011年04期

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9 张丽;;我国高空作业车发展分析[J];今日工程机械;2013年09期

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本文编号：935901