桁架式桥梁检测车关键部件疲劳寿命研究及结构优化

发布时间：2023-08-06 13:14

　　桁架式桥梁检测车由于其承载能力强、机动性能好等特性,目前被广泛应用于路桥等桥梁设施的检修与维护,二回转是垂直臂与基本臂之间调节桥梁检测车工作范围的关键部件,实际工作中二回转处液压马达启停瞬间会产生较大冲击,在此冲击载荷下二回转疲劳寿命有待研究,另外,国内桥梁检测车在臂架设计方面比较保守,其结构需要优化,完成其轻量化设计。因此,研究冲击载荷下二回转疲劳寿命及臂架结构优化,对提高桥梁检测车可靠性具有指导意义。本文以QJ16桁架式桥梁检测车为研究对象,研究内容包括以下几个方面:首先,为得到二回转启停冲击过程中载荷时间历程,本文利用陀螺仪角速度测试系统,采集桥检车在四种工况下二回转的角速度时间历程,对数据处理,得到其启停过程中的角加速度时间历程。其次,建立了整车参数化模型,提取初始工况下二回转四个绞点处绞点力,对二回转模型进行了简化,得到二回转仿真模型,完成二回转的有限元分析,利用应变测试系统,对二回转上测试点进行了应变测试试验,验证了二回转模型简化的正确性,接着,介绍了疲劳相关理论,建立二回转在冲击载荷下疲劳寿命计算流程图,得到二回转在启停冲击载荷下的疲劳寿命及损伤云图。最后,针对桥梁检测车...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 桥梁检测车概述
        1.2.1 桥梁检测车分类
        1.2.2 桁架式桥梁检测车结构概述
    1.3 桥梁检测车国内外发展及关键部件研究概况
        1.3.1 国外发展现状
        1.3.2 国内发展现状
        1.3.3 国内外机械关键部件疲劳寿命研究现状
        1.3.4 桥梁检测车关键技术研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 二回转载荷测试数据采集及处理
    2.1 二回转启停冲击载荷信号采集
        2.1.1 测试系统搭建
        2.1.2 测试工况
        2.1.3 载荷数据测试方法
    2.2 载荷测试信号的处理与分析
        2.2.1 陀螺仪零漂抑制
        2.2.2 数据滤波处理
        2.2.3 二回转冲击载荷时间历程分析
    2.3 二回转疲劳载荷时间历程数据分析
        2.3.1 冲击疲劳载荷数据拼接
        2.3.2 冲击载荷数据统计计数方法及结果
    2.4 本章小结
第3章 二回转静力分析及应变测试试验
    3.1 ANSYS简介
    3.2 桁架式桥梁检测车整车参数化模型建立
        3.2.1 整车模型简化
        3.2.2 桁架式桥梁检测车整车参数化模型
        3.2.3 模型部件单元及材料属性定义
        3.2.4 整车参数化模型载荷与边界条件
    3.3 二回转有限元分析
        3.3.1 二回转材料属性
        3.3.2 二回转模型单元选择与网格划分
        3.3.3 约束及加载
        3.3.4 数值模拟结果分析
    3.4 二回转应变测试试验
        3.4.1 应变测试方法
        3.4.2 应变测试原理
        3.4.3 测试前准备
        3.4.4 测试过程
        3.4.5 数据处理
    3.5 误差分析
    3.6 本章小结
第4章 冲击载荷下二回转疲劳寿命预测
    4.1 疲劳破坏理论
        4.1.1 疲劳损伤机理
        4.1.2 疲劳累积损伤理论
        4.1.3 疲劳研究方法选择
    4.2 n Code Design Life疲劳寿命计算流程
    4.3 冲击载荷下二回转疲劳寿命预测
        4.3.1 二回转疲劳寿命计算流程
        4.3.2 二回转疲劳仿真结果分析
    4.4 本章小结
第5章 桥梁检测车臂架结构优化
    5.1 结构优化及流程
    5.2 桥梁检测车臂架优化
        5.2.1 优化设计变量的确定
        5.2.2 臂架优化参数化模型
        5.2.3 状态变量的选取
        5.2.4 目标函数及优化方法的确定
    5.3 优化结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3839483