24535.泵車臂架有限元多種單元計(jì)算的比較研究

1、碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q墨墨呈密級(jí)公玨泵車臂架有限元多種單元計(jì)算的比較研究ComparativeStudyofPumpTruckfiniteelement●●●。一multipleunitcalculation作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：張雅鑫工程機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)及理論機(jī)電工程學(xué)院劉光連副研究員論文答辯日期翌!塵：蘭：絲答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)2014年5月泵車臂架有限元多種單元計(jì)算的比較研究摘要：混凝土泵車是現(xiàn)代

2、工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的大型工程機(jī)械設(shè)備之一，目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于改善臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度性能的研究非常多，在利用有限元軟件進(jìn)行建模分析中，大多數(shù)研究者都選擇有限元?dú)卧M臂架臂板部分，但是實(shí)際工程中仍然存在很多臂架發(fā)生損毀折斷的情況。本文以某泵車試驗(yàn)臂架為參照研究對(duì)象，采用有限元實(shí)體單元和殼單元計(jì)算比較，得到接近工程實(shí)際的有限元建模方法。全文主要研究?jī)?nèi)容如下：1、選擇了臂架全伸水平工況，采用實(shí)體單元和殼單元建立了臂架兩個(gè)ANSYS有限元模型

3、。2、選擇長(zhǎng)度相同，截面尺寸及厚度不同的多個(gè)薄壁懸臂梁模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)力測(cè)試，每個(gè)懸臂梁采用實(shí)體單元和殼單元建立了ANSYS有限元模型。通過(guò)對(duì)比有限元計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同條件下有限元?dú)卧?jì)算結(jié)果比實(shí)體單元計(jì)算結(jié)果小，也比實(shí)測(cè)應(yīng)力小。實(shí)體單元比殼單元更適合用于薄臂懸臂梁的有限元應(yīng)力計(jì)算。對(duì)多種厚寬比懸臂梁，用shell63和shelll81殼單元、solid45實(shí)體單元計(jì)算了應(yīng)力，比較了最大拉伸主應(yīng)力，并進(jìn)行了相對(duì)誤差分析。對(duì)同一

4、臂厚懸臂梁，殼單元計(jì)算上表面中心線上的最大拉伸主應(yīng)力對(duì)solid45實(shí)體單元的相對(duì)誤差近似為常數(shù)。對(duì)方形結(jié)構(gòu)懸臂梁，殼單元計(jì)算主應(yīng)力的相對(duì)誤差只與厚寬比有關(guān)，厚寬比越小，殼單元計(jì)算的相對(duì)誤差越小。3、考慮混凝土輸送管及混凝土自重、回轉(zhuǎn)慣性力、風(fēng)載荷及端部牽引力的載荷模式計(jì)算比較了有限元實(shí)體單元和殼單元模型的各個(gè)構(gòu)件Tresca理論、Mises理論和極限應(yīng)變能強(qiáng)度理論相當(dāng)應(yīng)力最大值，發(fā)現(xiàn)殼單元計(jì)算值比實(shí)體單元小，若臂架用有限元?dú)卧M(jìn)行強(qiáng)