大型履帶起重機支重輪與履帶板設計技術研究.pdf

1、履帶起重機是工程起重機行業(yè)的一個重要門類，是現(xiàn)代工程建設施工中不可缺少的大型設備之一。支重輪、履帶板作為整車的主要承載部件，其設計和制造質量直接關系著起重機的整機安全，目前國內履帶起重機支重輪、履帶板的設計研究尚屬空白，通常采用類比、仿制的設計方法，該方法主要依賴經驗，理論依據不足。因此對支重輪、履帶板設計方法的研究及結構優(yōu)化是非常必要和有實際意義的。 本文以大連理工大學工程機械研究所與山東奧奇重工機械有限公司合作開發(fā)的履帶起重

2、機系列研發(fā)項目為背景，對大型履帶起重機支重輪進行基于有限元法的接觸力學分析，對履帶板進行截面拓撲優(yōu)化設計，用于指導實際設計。 (1) 針對支重輪，在深入了解接觸力學及有限元軟件ANSYS中接觸行為設置方法的基礎上，研究接觸應力、等效應力(von Mises stress)與支重輪結構尺寸的關系，提出以有限元等效應力作為設計依據的支重輪設計方法。 (2) 針對履帶板，分析拓撲優(yōu)化中材料變密度法及其相關參數(shù)對拓撲優(yōu)化結果的影

3、響并在HyperMesh軟件中建立拓撲優(yōu)化模型，進行變截面拓撲結構優(yōu)化，并按等強度變截面設計理論建立數(shù)學模型，推導履帶板變截面厚度通用公式，為實際施工提供理論及數(shù)據支持。 (3)利用Visual Basic編程語言對ANSYS有限元軟件進行二次開發(fā)，研究支重輪參數(shù)化有限元分析方法的實現(xiàn)，使得支重輪的設計實現(xiàn)從結構受力到接觸有限元分析一體化；研究履帶板變截面厚度參數(shù)化設計；編制成一套實用、可靠、通用性強、操作簡單的應用程序，以實現(xiàn)