登高平台消防车臂架结构分析与研究

发布时间：2017-09-15 14:34

  本文关键词：登高平台消防车臂架结构分析与研究

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【摘要】：随着我国城市化的不断发展,城市高楼越建越多,随之而来的高空消防安全形势越来越严峻,登高平台消防车的使用能够一定程度上解决这一严峻形势。登高平台消防车属于举高消防车的一种,是城市消防救援不可或缺的工具。其具有喷射灭火装置、载人平台、作业高度高等特点,主要用于扑灭高层或高大设施火灾、被困人员救援、抢救贵重物资、高空作业等。但其结构相对复杂,传统计算不能完全解决结构安全问题,为确保结构的安全性,采用有限元法对其结构进行分析计算。本文研究内容主要基于吉林大学与XX集团合作项目 DG34登高平台消防车臂架结构有限元分析计算,应用有限元分析计算软件ANSYS对DG34的臂架结构进行分析计算。本文首先进行方案计算,用简化梁来模拟臂架结构,杆件单元来模拟油缸及板式链,建立有限元简化模型。通过分析计算得到各构件的力学数据,对产品的性能进行校核,为产品的后续设计提供参考。经过方案计算,对产品的各项力学性能有了一个大概的了解,想要对产品各项性能有详细的了解还需要进行有限元详细计算。通过厂方提供的图纸建立有限元详细计算模型,根据方案计算得到的危险工况确定详细计算内容。通过分析计算得到各部件的详细应力分布、位移变化等信息。通过对结果的分析比较,找出大应力区域等不合理地方并给出解决办法。之后进行了臂架结构的模态分析,得到了工作状态下的振动频率与振型。为了验证有限元分析计算的准确性,必须进行现场测试实验。测试方案根据详细计算结果制定,采用动态应变仪测试相应位置的应力应变、刚度、振动频率等。将测试结果和计算结果进行比对,来验证有限元模型的简化及计算结果是否合理。通过本文的分析计算及现场测试,为设计人员提供了参考依据,缩短了产品开发周期,同时为后续产品的开发打下良好的基础。
【关键词】：登高平台消防车臂架结构 有限元法 应力控制 结构性能 振动特性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.68
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 登高平台消防车简介12-16
• 1.2.1 登高平台消防车代表产品12-14
• 1.2.2 登高平台消防车发展趋势14-16
• 1.3 有限元理论及特点16-18
• 1.3.1 有限元技术简介16
• 1.3.2 有限元法分析过程16-17
• 1.3.3 有限元法的优点17-18
• 1.4 论文研究背景及主要内容18-19
• 1.4.1 研究背景18
• 1.4.2 主要研究内容18-19
• 第2章 DG34登高平台消防车臂架结构方案计算19-39
• 2.1 DG34登高平台消防车19-20
• 2.2 DG34方案计算模型简化说明20-28
• 2.2.1 臂架结构20-21
• 2.2.2 拐臂与工作平台21-22
• 2.2.3 各节臂搭接处22-23
• 2.2.4 平面铰处理23
• 2.2.5 伸缩及变幅油缸23-24
• 2.2.6 板式链和滑轮24
• 2.2.7 各部件质量简化24-25
• 2.2.8 载荷及工况25-27
• 2.2.9 转台及约束27-28
• 2.3 方案计算模型程序实现28-29
• 2.4 方案计算结果29-37
• 2.4.1 工作曲线30
• 2.4.2 强度计算结果30-31
• 2.4.3 刚度计算结果31-36
• 2.4.4 油缸及板式链力36-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第3章 DG34登高平台消防车臂架结构详细计算39-53
• 3.1 有限元详细计算模型建立39-45
• 3.1.1 臂架有限元模型39-40
• 3.1.2 拐臂与工作平台40-41
• 3.1.3 各节臂滑块接触处理41-43
• 3.1.4 伸缩油缸及板式链43
• 3.1.5 铰点连接处处理43-44
• 3.1.6 载荷与工况44
• 3.1.7 转台与约束44-45
• 3.2 DG34有限元详细计算模型计算结果45-51
• 3.2.1 强度计算结果45-50
• 3.2.2 刚度计算结果50
• 3.2.3 油缸及板式链力50-51
• 3.3 本章小结51-53
• 第4章 DG34登高平台消防车臂架结构模态分析53-59
• 4.1 模态分析简介53-54
• 4.2 模态计算模型54-55
• 4.2.1 模态计算质量载荷组合54
• 4.2.2 模态计算工况54-55
• 4.3 模态计算结果55-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 DG34登高平台消防车测试59-77
• 5.1 测试方案59-60
• 5.1.1 静态测试59
• 5.1.2 动态测试59-60
• 5.2 测点说明60-64
• 5.2.1 各测点位置及测试目的60-62
• 5.2.2 各测点具体位置示意62-64
• 5.3 现场测试工况64-65
• 5.4 测试结果65-75
• 5.4.1 计算应变值65
• 5.4.2 静态测试结果65-67
• 5.4.3 动态测试结果67-69
• 5.4.4 位移对比69
• 5.4.5 动载系数69-71
• 5.4.6 振动对比分析71-75
• 5.5 本章小结75-77
• 第6章 结论与展望77-79
• 6.1 结论77
• 6.2 展望77-79
• 参考文献79-83
• 作者简介83-84
• 致谢84

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