可倾式承弯受扭门架的力学特性研究

发布时间：2017-03-27 16:19

  本文关键词：可倾式承弯受扭门架的力学特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：门架是叉车的重要工作装置,而本文针对为满足特定环境下对货物实现叉举、吊装两种搬运作业的需求,在原叉车门架的基础上设计出了具有新的门架系统结构的工程机械,即叉吊搬运车。根据该叉吊搬运车的具体工况,提出一种将回转支承设置于原叉车门架横梁中部,进而可实现横梁上的伸缩臂可左右摆动的承弯抗扭门架结构的方案。 1.本文运用相应理论算法,对工作装置的门架立柱、横梁、伸缩臂、回转支承等结构进行设计计算,得出该新门架系统的初始尺寸 2.利用SolidWorks软件进行参数化建模,再将模型导入ANSYS Workbench中对其进行有限元静力学分析,分别从强度、刚度方面进行校核,得出危险工况下门架系统所受载荷对其力学性能的影响,证实该设计方案的可行性。 3.通过模态分析求得其前6阶的固有频率,并对其在路面激振频率、怠机状态和常速运行状态发动机产生激振频率下的影响作出分析,校验其发生共振的可能性,为后续优化分析结果的校核提供依据。 4.根据上述理论计算结果和有限元分析结果,通过以不同板厚、不同结构尺寸为设计变量,以布置构造尺寸、强度、抗屈曲稳定性等为约束条件,对各不利工况进行结构分析与优化,再对所有工况进行验算,得到在轻量化目标下的各优化结果及其圆整值,并以此校核该结果有效地避开了各激振频率状况,明确产生共振的影响。 通过对叉吊搬运车门架系统轻量化研究与共振分析,可以提高对门架系统材料力学特性的利用,改善叉吊搬运车的工作性能,降低设计以及制造过程的成本,提高产品的生产效率和质量,对此类结构的设计与优化具有一定的参考价值。
【关键词】：门架 承弯抗扭 有限元分析 结构轻量化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH242
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 课题研究的主要内容和意义12-14
• 1.3.1 论文研究的主要内容12-13
• 1.3.2 论文研究的主要意义13-14
• 第2章 叉吊搬运车门架系统方案设计14-29
• 2.1 叉吊搬运车基本参数14-15
• 2.2 叉装工作装置的选择与改造15-21
• 2.2.1 门架构造方案与强度校核15-20
• 2.2.2 货叉、叉架构造方案与理论强度计算20-21
• 2.3 吊装工作装置的设计与选择21-25
• 2.3.1 伸缩臂的强度计算22-24
• 2.3.2 伸缩液压油缸的选型24-25
• 2.4 回转支承的选型与相关参数25-28
• 2.4.1 回转支承的选型计算26-27
• 2.4.2 回转支承的型号的确定27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 基于ANSYS工作装置的有限元分析29-39
• 3.1 相关技术与方法29-30
• 3.1.1 各结构应用的单元29
• 3.1.2 模型结构简化29-30
• 3.2 有限元模型的建立30
• 3.3 模型的导入30-32
• 3.4 叉吊搬运车工作装置静力学有限元分析32-38
• 3.4.1 导入模型处理32-34
• 3.4.2 不同工况下载荷和约束的施加34-35
• 3.4.3 有限元分析结果35-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 门架系统振动分析39-46
• 4.1 模态分析的概念及理论39-40
• 4.2 ANSYS中模态提取的方法40-41
• 4.3 门架系统的模态分析41-43
• 4.4 共振分析43-45
• 4.4.1 路面激振频率43-44
• 4.4.2 发动机激振频率44-45
• 4.4.3 激振结果分析45
• 4.5 本章小结45-46
• 第5章 门架的有限元优化设计46-62
• 5.1 优化设计及方法46-50
• 5.1.1 设计变量46-48
• 5.1.2 约束条件48-50
• 5.1.3 目标函数50
• 5.2 门架系统优化方案50-57
• 5.2.1 优化步骤50-51
• 5.2.2 优化过程51-52
• 5.2.3 优化结果分析52-57
• 5.3 门架系统优化结果校核57-61
• 5.3.1 门架强度刚度的校核57-60
• 5.3.2 门架共振情况校核60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 结论与展望62-63
• 结论62
• 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：270676