YTQU80液压履带式起重机臂架强度的有限元分析

发布时间：2017-04-11 13:05

  本文关键词：YTQU80液压履带式起重机臂架强度的有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液压履带式起重机是常用的流动式起重机之一，具有起重能力大、接地比压小、臂架组合多样、可带负荷行走等特点，在水电、水利、风电、石油化工、路桥施工、港口运输、民用施工等领域得到大量和广泛的使用。 随着国家经济的发展，工程建设量迅速增加，液压履带式起重机得到广泛应用，起重机臂架作为主要起升部件，其结构日益向着专业、高长、轻柔、大型、精架式的趋势发展。采用大量高强度管材使得结构强度的提高，却使臂架强度和臂架稳定性问题日显突出。 针对实际应用中遇到的情况和眼下工作中发现的问题，本文结合我公司生产的YTQU80吨液压履带式起重机的整体结构，根据所提供的起重机臂架总图和部件图，采用CATIA三维制图软件建立桁架臂三维模型，采用HYPWEWORKS软件建立臂架有限元模型，应用大型有限元分析软件ANSYS对臂架结构进行建模，按照臂架实际工作中所用到的最典型组合臂长13米和31米进行静力强度分析，得到了臂架结构在小变形和大变形下，臂架主弦杆、腹杆以及上下节臂板材的von-mises应力，并通过应变片的方式对臂架主弦杆进行应力测试，验证了有限元计算的准确性。 通过ANSYS自身的优化功能，对臂架主弦杆和腹杆进行优化设计，使13米臂优化后臂架较原方案减重0.16吨，31米臂较原方案减重0.318吨，臂架应力虽然有所增加，，但仍然满足强度要求，达到了“减重降本”的目的。 通过该任务，我司形成了一套液压履带式起重机臂架系统强度分析方法，并通过对臂架的应力测试，验证了有限元分析的准确性，对接下来的系列产品有重要的指导意义。
【关键词】：液压履带式起重机臂架 ANSYS 臂架强度分析
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 液压履带式起重机发展概况8-14
• 1.1.1 国外液压履带式起重机发展概况9-10
• 1.1.2 国内液压履带式起重机发展概况10-13
• 1.1.3 液压履带式起重机设计研究的现状13-14
• 1.2 论文的研究意义和主要工作14
• 1.3 本章小结14-16
• 第二章 有限元技术及应用软件介绍16-25
• 2.1 有限元法介绍16-20
• 2.1.1 有限元法的基本原理16
• 2.1.2 有限元法的发展历程16-17
• 2.1.3 有限元的优越性及局限性17-18
• 2.1.4 有限元法的发展趋势18-20
• 2.2 使用软件介绍20-21
• 2.3 HYPERWORKS 软件介绍21-22
• 2.4 ANSYS 软件介绍22-25
• 2.4.1 ANSYS 软件功能介绍22-23
• 2.4.2 ANSYS 求解流程23-24
• 2.4.3 ANSYS 单元类型介绍24-25
• 第三章 格构式臂架建模25-38
• 3.1 格构式臂架的特点及结构参数25-26
• 3.1.1 桁架式臂架特点25
• 3.1.2 结构参数25-26
• 3.2 有限元模型的建立26-31
• 3.2.1 实体建模26-28
• 3.2.2 有限元建模28-30
• 3.2.3 材料属性30-31
• 3.3 边界条件及载荷31-33
• 3.3.1 臂架的工作特点介绍31-32
• 3.3.2 约束边界条件的处理32
• 3.3.3 载荷边界条件的处理32-33
• 3.3.4 动载荷系数的确定33
• 3.4 有限元计算结果分析33-36
• 3.4.1 整体变形分析34
• 3.4.2 臂架主弦杆及腹杆应力分析34-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第四章 试验与研究38-49
• 4.1 测试目的38
• 4.2 测试设备简介38-39
• 4.3 桥路连接方式说明39-42
• 4.3.1 应变测试原理39-40
• 4.3.2 惠斯顿电桥测量原理40-42
• 4.4 测点位置说明42-45
• 4.5 测试结果对比45-48
• 4.6 本章小结48-49
• 第五章 臂架减重的可行性分析49-61
• 5.1 优化设计的概述49-50
• 5.1.1 参数优化设计的数学模型49-50
• 5.1.2 参数优化设计的方法选择50
• 5.2 参数化设计语言 APDL50-52
• 5.2.1 APDL 语言简介50-51
• 5.2.2 APDL 功能应用51-52
• 5.3 参数化建模52-55
• 5.3.1 定义设计变量53
• 5.3.2 约束条件的确定53-54
• 5.3.3 目标函数54-55
• 5.4 ANSYS 中的优化设计55-57
• 5.5 优化结果57-60
• 5.5.1 优化结果的元整57
• 5.5.2 优化后臂架强度分析57-60
• 5.6 本章小结60-61
• 第六章 结论及展望61-63
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-63
• 参考文献63-65
• 攻读学位期间取得的研究成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：YTQU80液压履带式起重机臂架强度的有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：299147