23米泵車(chē)臂架動(dòng)力學(xué)及結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、混凝土泵車(chē)是一種由汽車(chē)底盤(pán)、混凝土輸送泵、可回轉(zhuǎn)和折疊伸縮的布料臂架系統(tǒng)等組成的高效混凝土澆筑設(shè)備。其中最重要的部件就是臂架系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)將混凝土通過(guò)臂架上的輸送管輸送到各種復(fù)雜的建筑施工位置；它的布料性能體現(xiàn)在高效的工作適應(yīng)性、靈活便捷的操作和機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的高可靠性。
　　 23米泵車(chē)是一個(gè)專(zhuān)門(mén)服務(wù)于高鐵和橋梁施工的短臂架產(chǎn)品，此產(chǎn)品的研發(fā)要求以二軸(橋)底盤(pán)上的最長(zhǎng)23米臂架為目標(biāo)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)、分析及優(yōu)化。論文以此實(shí)際工程項(xiàng)目為

2、依托，以?xún)?yōu)質(zhì)、高效地進(jìn)行23米泵車(chē)臂架系統(tǒng)開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，圍繞動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了研究，論文的主要工作有：
　　 1、運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)原理與理論力學(xué)對(duì)混凝土泵車(chē)臂架系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析。在軟件ADAMS中對(duì)泵車(chē)臂架系統(tǒng)方案進(jìn)行參數(shù)化建模，仿真求解臂架油缸的最大載荷及最大載荷時(shí)的臂架姿態(tài)；以油缸鉸點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計(jì)變量，優(yōu)化機(jī)構(gòu)參數(shù)尺寸，降低油缸的最大載荷；將優(yōu)化后臂架系統(tǒng)的最大載荷工況下的各鉸點(diǎn)受力值求

3、解輸出作為臂架結(jié)構(gòu)計(jì)算的條件；
　　 2、在Pro/E軟件平臺(tái)上采用TOPDOWN的設(shè)計(jì)架構(gòu)，對(duì)臂架系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化和全尺寸相關(guān)設(shè)計(jì)建模，通過(guò)WORKBENCH平臺(tái)與ANSYS進(jìn)行交互計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整參數(shù)修改臂架設(shè)計(jì)模型，實(shí)現(xiàn)臂架三維設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析實(shí)時(shí)交互更新，快速響應(yīng)。建立臂架的曲面模型進(jìn)行靜力分析和結(jié)構(gòu)屈曲分析，找到了臂架的最大位移、最大應(yīng)力位置、最大屈曲趨勢(shì)位置，分析其產(chǎn)生原因，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，消除了結(jié)構(gòu)上的應(yīng)

4、力集中部位，實(shí)現(xiàn)了輕量化的目標(biāo)。最后裝配臂架系統(tǒng)的網(wǎng)格文件，完成整個(gè)臂架系統(tǒng)在最危險(xiǎn)工況下的結(jié)構(gòu)分析，把握臂架系統(tǒng)的整體布料穩(wěn)定性；
　　 3、為驗(yàn)證上述分析及優(yōu)化方法的正確性，對(duì)試制產(chǎn)品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)件應(yīng)力試驗(yàn)。檢驗(yàn)試制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件承載強(qiáng)度是否與設(shè)計(jì)計(jì)算相符合，是否在其材料的許用范圍之內(nèi)。另外，對(duì)某些計(jì)算結(jié)果存在疑慮，無(wú)法用傳統(tǒng)力學(xué)計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證的部位，用試驗(yàn)來(lái)測(cè)試進(jìn)行檢驗(yàn)，驗(yàn)證和修正計(jì)算。
　　 4、以上的分析及優(yōu)化方法為項(xiàng)