越野輪胎起重機吊臂結(jié)構(gòu)特性分析及優(yōu)化.pdf

1、越野輪胎起重機是作業(yè)效率高、機動靈活、性能可靠、越野能力強的工程起重機。在現(xiàn)代經(jīng)濟建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,國外發(fā)達地區(qū)已成建筑行業(yè)標準設(shè)備,但我國在研制上還處于初級階段。作為越野輪胎起重機最重要的支承部件和關(guān)鍵性技術(shù)部件--吊臂系統(tǒng),它承受自重、考慮動載系數(shù)的吊重、吊臂切向水平慣性力和吊臂偏擺引起的水平力、風(fēng)力等,所以一旦吊臂出現(xiàn)問題,將會導(dǎo)致整臺車產(chǎn)生致命的損傷,且吊臂的性能是整機設(shè)計水平的重要標志。采用有限元方法能準確分析越野輪胎起

2、重機吊臂結(jié)構(gòu)的強度和剛度,特別是局部應(yīng)力分布,為設(shè)計出既能滿足強度、剛度要求,又能充分發(fā)揮材料性能,降低自重合理的吊臂結(jié)構(gòu)提供重要參考。
　　本課題以某越野輪胎起重機的開發(fā)與研究為背景,對吊臂截面進行比較和選取,深入研究越野輪胎起重機吊臂的工作機理與結(jié)構(gòu),探討伸縮機構(gòu)種類和方式對吊臂受力影響,建立了以板殼單元、實體單元及梁單元相結(jié)合的吊臂整體有限元模型,創(chuàng)新地綜合運用I-DEAS、HyperMesh、ANSYS三種軟件結(jié)合對吊臂最

3、危險的三種工況進行有限元分析,為吊臂結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考和依據(jù),并本著計算指導(dǎo)實驗、實驗驗證計算的原則對產(chǎn)品進行強度試驗,驗證有限元分析結(jié)果的準確性和為產(chǎn)品的系列開發(fā)奠定基礎(chǔ);為確保吊臂在各工況下的穩(wěn)定性,對其進行線性屈曲分析和非線性屈曲分析,得出吊臂的臨界載荷,為吊臂的穩(wěn)定性提供重要依據(jù);在進行靜力分析的基礎(chǔ)上,為設(shè)計出更能發(fā)揮材料力學(xué)性能、更合理截面的吊臂,以吊臂結(jié)構(gòu)最小柔順性為目標,材料體積為約束建立吊臂拓撲優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,得出拓撲優(yōu)化