基于ANSYS的混凝土泵車(chē)臂架系統(tǒng)流固耦合模態(tài)研究.pdf

1、混凝土泵車(chē)臂架振動(dòng)問(wèn)題是當(dāng)前研究工程實(shí)際應(yīng)用的熱點(diǎn)問(wèn)題。臂架系統(tǒng)是混凝土泵車(chē)的核心結(jié)構(gòu)之一，臂架系統(tǒng)的振動(dòng)將直接影響澆注效率和泵送質(zhì)量，且易造成疲勞破壞和臂架折斷，因此臂架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。而混凝土的壓力脈動(dòng)引起臂架系統(tǒng)的振動(dòng)也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。泵車(chē)工作時(shí)，臂架的振動(dòng)與混凝土在輸送管內(nèi)的流動(dòng)耦合，屬于典型的輸流管道流固耦合動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，雖然混凝土在管內(nèi)流速較小，但由于其密度較大且臂架剛度較弱，所以混凝土與臂架之間耦合作

2、用不可忽視。在此，本文基于ANSYS平臺(tái)，對(duì)臂架系統(tǒng)進(jìn)行流固耦合模態(tài)研究。研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　 1.借助于泵車(chē)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型建立了臂架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程，并結(jié)合ANSYS軟件計(jì)算原理，對(duì)臂架系統(tǒng)流固耦合動(dòng)力學(xué)分析進(jìn)行理論機(jī)理研究，同時(shí)介紹了混凝土泵車(chē)臂架模態(tài)分析機(jī)理。
　　 2.為便于模型求解計(jì)算，對(duì)臂架模型進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化。選取能較真實(shí)模擬實(shí)際的有限元單元，建立了五節(jié)混凝土泵車(chē)臂架系統(tǒng)水平工況有限元模型。

3、
　　 3.基于ANSYS平臺(tái)，通過(guò)APDL命令流編寫(xiě)，對(duì)泵車(chē)臂架系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)仿真分析。分別模擬混凝土在管道中的輸送過(guò)程，仿真計(jì)算混凝土輸送至各節(jié)時(shí)臂架系統(tǒng)的模態(tài)情況，并與空管時(shí)臂架系統(tǒng)的模態(tài)進(jìn)行對(duì)比，得出流固耦合作用對(duì)臂架固有頻率和振型的影響;將空管和全部充滿(mǎn)時(shí)臂架系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，得出考慮流固耦合作用與不考慮流固耦合的固有頻率之間的關(guān)系。
　　 4.建立了臂架系統(tǒng)三種典型工況模型，分別對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，對(duì)比