23米泵車臂架動力學及結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、混凝土泵車是一種由汽車底盤、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)，它負責將混凝土通過臂架上的輸送管輸送到各種復雜的建筑施工位置；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構(gòu)、結(jié)構(gòu)的高可靠性。
　　 23米泵車是一個專門服務(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)底盤上的最長23米臂架為目標進行產(chǎn)品研發(fā)、分析及優(yōu)化。論文以此實際工程項目為

2、依托，以優(yōu)質(zhì)、高效地進行23米泵車臂架系統(tǒng)開發(fā)為目標，圍繞動力學分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等方面中的關(guān)鍵技術(shù)問題進行了研究，論文的主要工作有：
　　 1、運用機械設(shè)計原理與理論力學對混凝土泵車臂架系統(tǒng)進行機構(gòu)設(shè)計和動力學分析。在軟件ADAMS中對泵車臂架系統(tǒng)方案進行參數(shù)化建模，仿真求解臂架油缸的最大載荷及最大載荷時的臂架姿態(tài)；以油缸鉸點坐標為設(shè)計變量，優(yōu)化機構(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受力值求

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

4、力集中部位，實現(xiàn)了輕量化的目標。最后裝配臂架系統(tǒng)的網(wǎng)格文件，完成整個臂架系統(tǒng)在最危險工況下的結(jié)構(gòu)分析，把握臂架系統(tǒng)的整體布料穩(wěn)定性；
　　 3、為驗證上述分析及優(yōu)化方法的正確性，對試制產(chǎn)品進行了結(jié)構(gòu)件應(yīng)力試驗。檢驗試制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件承載強度是否與設(shè)計計算相符合，是否在其材料的許用范圍之內(nèi)。另外，對某些計算結(jié)果存在疑慮，無法用傳統(tǒng)力學計算進行驗證的部位，用試驗來測試進行檢驗，驗證和修正計算。
　　 4、以上的分析及優(yōu)化方法為項