伸缩臂参数化建模及失效仿真计算平台研发

发布时间：2017-04-28 22:10

  本文关键词：伸缩臂参数化建模及失效仿真计算平台研发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：实腹式伸缩臂在汽车起重机、全路面起重机和高空作业平台中得到了广泛应用。随着伸缩臂的节数增多、长度增长、起重量增大，伸缩臂产品的系列化程度越来越高，同系列产品设计过程中必然存在相似结构，即指结构具备种类相同而具体数值不同的结构参数。这些相似结构在进行分析计算时的流程也是一样的，因此，对于系列化产品的结构设计和结构校验完全可以将设计流程程序化，设计过程参数化，，以避免相似结构设计中的重复性工作，实现提高产品设计过程中的工作效率。 紧紧围绕这个目的，本文首先从建立伸缩臂数学模型入手较详细地研究了载荷处理方式对计算结果的影响，并对影响臂架屈曲承载能力的四种因素进行了分析；探索研究了不同截面形式相等质量模型的获得方法及不同工况下的最优截面形式，为伸缩臂的设计提供截面参考。其次将参数化有限元建模、载荷施加及求解融为一体，借助二次开发的仿真计算软件完成了三种截面形式、多节数、多工况下的伸缩臂有限元分析，解决了多工况分析下重复建模的问题，实现了快速设计的目的。最后以实际工程应用为例，验证了软件平台的实用性和可行性。
【关键词】：伸缩臂 参数化 最优截面 二次开发
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH21
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 主要符号表10-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 伸缩臂国内外研究11-12
• 1.2.1 伸缩臂的国内外研究现状11-12
• 1.2.2 伸缩臂结构的现代化设计12
• 1.3 课题的背景和意义12-13
• 1.4 论文的主要研究内容13-15
• 第二章 伸缩臂架数学模型的建立与力学性能分析15-27
• 2.1 伸缩臂架受力分析15-17
• 2.1.1 伸缩臂架在变幅平面内受力分析15-16
• 2.1.2 伸缩臂在回转平面内受力分析16-17
• 2.2 伸缩臂力学模型的简化17-23
• 2.2.1 载荷处理方式研究17-22
• 2.2.2 结果对比22-23
• 2.3 伸缩臂承载能力影响因素研究23-26
• 2.3.1 失效原因分析23
• 2.3.2 承载能力计算23-24
• 2.3.3 影响因素权重分析24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 伸缩臂参数化建模及模型简化研究27-39
• 3.1 伸缩臂结构27-29
• 3.1.1 伸缩臂截面类型介绍27-28
• 3.1.2 伸缩臂结构介绍28-29
• 3.2 结构弹性稳定性影响研究29-32
• 3.3 建立伸缩臂参数化模型32-35
• 3.3.1 参数化技术介绍32
• 3.3.2 参数化设计原理与实现步骤32-33
• 3.3.3 建立参数化模型33-35
• 3.4 加载和约束35-38
• 3.4.1 载荷计算35-37
• 3.4.2 施加载荷37
• 3.4.3 添加约束37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 截面特性研究39-63
• 4.1 重量相等模型的获得39-44
• 4.1.1 定义臂架截面参数39-40
• 4.1.2 获得等净面积臂架截面40-44
• 4.2 模型有限元分析44-48
• 4.2.1 模型强度分析45-46
• 4.2.2 模型刚度分析46-47
• 4.2.3 模型稳定性分析47-48
• 4.3 最优截面形式的研究48-61
• 4.3.1 圆角四边形截面优化49-53
• 4.3.2 U 形截面优化53-57
• 4.3.3 椭圆形截面优化57-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第五章 仿真计算平台软件研发63-77
• 5.1 软件设计目的63
• 5.2 软件总体设计63-67
• 5.2.1 软件设计功能详解63-64
• 5.2.2 软件功能的实现64-65
• 5.2.3 VC++6.0 对 ANSYS 的封装技术65-67
• 5.3 工程案例67-76
• 5.3.1 软件运行环境67-68
• 5.3.2 软件使用步骤68-72
• 5.3.3 失效形式分析72-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第六章 结论77-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-85
• 攻读学位期间发表的学术论文目录及参与项目85-86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：333667