高空消防車的臂架力學(xué)性能與控制系統(tǒng)通信方法.pdf

1、高空消防車是撲救高層建筑物火災(zāi)，營救被困人員，搶救貴重物資以及完成其他救援任務(wù)的專用特種車輛。臂架是高空消防車的主要功能部件，也是整個(gè)高空消防車功用價(jià)值的體現(xiàn)，臂架設(shè)計(jì)技術(shù)水平的高低直接影響著高空消防車的發(fā)展和創(chuàng)新。因此對高空消防車臂架的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文以某企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目為支撐，以彈性力學(xué)理論和柔體動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用聯(lián)合仿真方法對25m高空消防車臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)以及動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)分析。此外，本文還對

2、整車控制系統(tǒng)的通信方法進(jìn)行了簡單研究。本文的主要研究工作包括：
　　 (1)通過市場調(diào)研，并結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)確定了高空消防車臂架結(jié)構(gòu)形式、截面形式、最大工作高度以及各節(jié)臂的長度；依據(jù)聯(lián)合仿真方法搭建了分析平臺，并在此平臺上建立了臂架結(jié)構(gòu)的三維模型。
　　 (2)研究建立各節(jié)臂架的模態(tài)分析模型的方法和模態(tài)提取方法；根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果，研究臂架結(jié)構(gòu)固有頻率隨臂架振動(dòng)幅度變化的關(guān)系，提出了避免臂架共振的方法和措施。
　　 (

3、3)研究臂架動(dòng)載荷的產(chǎn)生原因，建立動(dòng)載荷的數(shù)學(xué)公式；在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行瞬態(tài)分析，研究臂架結(jié)構(gòu)隨外部載荷變化的響應(yīng)關(guān)系，分析了外部沖擊載荷對臂架和整車產(chǎn)生的影響，在此基礎(chǔ)上提出了減小臂架振動(dòng)的措施。
　　 (4)研究臂架結(jié)構(gòu)的剛?cè)峄旌夏Ｐ偷慕⒎椒?；通過仿真模擬臂架在工作范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，分析臂架連接副所受力和力矩隨時(shí)間的變化關(guān)系，確定整車的最危險(xiǎn)工況，并為后續(xù)臂架結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析提供了依據(jù)。
　　 (5)以剛?cè)峄旌蟿?dòng)

4、力學(xué)分析結(jié)果作為邊界條件，分別建立各節(jié)臂架的有限元模型。通過仿真計(jì)算，得出了各節(jié)臂架的應(yīng)力和應(yīng)變云圖，驗(yàn)證了臂架強(qiáng)度和剛度；研究和分析臂架結(jié)構(gòu)與應(yīng)力分布的關(guān)系，提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)意見。
　　 (6)研究高空消防車控制系統(tǒng)的組成，劃分了主從節(jié)點(diǎn)，為各節(jié)點(diǎn)分配通信對象ID和節(jié)點(diǎn)ID，確定了臂架節(jié)點(diǎn)的通信參數(shù)和映射參數(shù)并編寫了對象字典和主控制模塊通訊部分的軟件流程。
　　 本文的研究工作展示了高空消防車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的一般流程，論文