YTQU80液壓履帶式起重機(jī)臂架強(qiáng)度的有限元分析
本文關(guān)鍵詞:YTQU80液壓履帶式起重機(jī)臂架強(qiáng)度的有限元分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:液壓履帶式起重機(jī)是常用的流動(dòng)式起重機(jī)之一,具有起重能力大、接地比壓小、臂架組合多樣、可帶負(fù)荷行走等特點(diǎn),在水電、水利、風(fēng)電、石油化工、路橋施工、港口運(yùn)輸、民用施工等領(lǐng)域得到大量和廣泛的使用。 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工程建設(shè)量迅速增加,液壓履帶式起重機(jī)得到廣泛應(yīng)用,起重機(jī)臂架作為主要起升部件,其結(jié)構(gòu)日益向著專業(yè)、高長(zhǎng)、輕柔、大型、精架式的趨勢(shì)發(fā)展。采用大量高強(qiáng)度管材使得結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提高,卻使臂架強(qiáng)度和臂架穩(wěn)定性問(wèn)題日顯突出。 針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中遇到的情況和眼下工作中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,本文結(jié)合我公司生產(chǎn)的YTQU80噸液壓履帶式起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu),根據(jù)所提供的起重機(jī)臂架總圖和部件圖,采用CATIA三維制圖軟件建立桁架臂三維模型,采用HYPWEWORKS軟件建立臂架有限元模型,應(yīng)用大型有限元分析軟件ANSYS對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,按照臂架實(shí)際工作中所用到的最典型組合臂長(zhǎng)13米和31米進(jìn)行靜力強(qiáng)度分析,得到了臂架結(jié)構(gòu)在小變形和大變形下,臂架主弦桿、腹桿以及上下節(jié)臂板材的von-mises應(yīng)力,并通過(guò)應(yīng)變片的方式對(duì)臂架主弦桿進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試,驗(yàn)證了有限元計(jì)算的準(zhǔn)確性。 通過(guò)ANSYS自身的優(yōu)化功能,對(duì)臂架主弦桿和腹桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使13米臂優(yōu)化后臂架較原方案減重0.16噸,31米臂較原方案減重0.318噸,臂架應(yīng)力雖然有所增加,,但仍然滿足強(qiáng)度要求,達(dá)到了“減重降本”的目的。 通過(guò)該任務(wù),我司形成了一套液壓履帶式起重機(jī)臂架系統(tǒng)強(qiáng)度分析方法,并通過(guò)對(duì)臂架的應(yīng)力測(cè)試,驗(yàn)證了有限元分析的準(zhǔn)確性,對(duì)接下來(lái)的系列產(chǎn)品有重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】:液壓履帶式起重機(jī)臂架 ANSYS 臂架強(qiáng)度分析
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH213.7
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 液壓履帶式起重機(jī)發(fā)展概況8-14
- 1.1.1 國(guó)外液壓履帶式起重機(jī)發(fā)展概況9-10
- 1.1.2 國(guó)內(nèi)液壓履帶式起重機(jī)發(fā)展概況10-13
- 1.1.3 液壓履帶式起重機(jī)設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀13-14
- 1.2 論文的研究意義和主要工作14
- 1.3 本章小結(jié)14-16
- 第二章 有限元技術(shù)及應(yīng)用軟件介紹16-25
- 2.1 有限元法介紹16-20
- 2.1.1 有限元法的基本原理16
- 2.1.2 有限元法的發(fā)展歷程16-17
- 2.1.3 有限元的優(yōu)越性及局限性17-18
- 2.1.4 有限元法的發(fā)展趨勢(shì)18-20
- 2.2 使用軟件介紹20-21
- 2.3 HYPERWORKS 軟件介紹21-22
- 2.4 ANSYS 軟件介紹22-25
- 2.4.1 ANSYS 軟件功能介紹22-23
- 2.4.2 ANSYS 求解流程23-24
- 2.4.3 ANSYS 單元類型介紹24-25
- 第三章 格構(gòu)式臂架建模25-38
- 3.1 格構(gòu)式臂架的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)參數(shù)25-26
- 3.1.1 桁架式臂架特點(diǎn)25
- 3.1.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)25-26
- 3.2 有限元模型的建立26-31
- 3.2.1 實(shí)體建模26-28
- 3.2.2 有限元建模28-30
- 3.2.3 材料屬性30-31
- 3.3 邊界條件及載荷31-33
- 3.3.1 臂架的工作特點(diǎn)介紹31-32
- 3.3.2 約束邊界條件的處理32
- 3.3.3 載荷邊界條件的處理32-33
- 3.3.4 動(dòng)載荷系數(shù)的確定33
- 3.4 有限元計(jì)算結(jié)果分析33-36
- 3.4.1 整體變形分析34
- 3.4.2 臂架主弦桿及腹桿應(yīng)力分析34-36
- 3.5 本章小結(jié)36-38
- 第四章 試驗(yàn)與研究38-49
- 4.1 測(cè)試目的38
- 4.2 測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)介38-39
- 4.3 橋路連接方式說(shuō)明39-42
- 4.3.1 應(yīng)變測(cè)試原理39-40
- 4.3.2 惠斯頓電橋測(cè)量原理40-42
- 4.4 測(cè)點(diǎn)位置說(shuō)明42-45
- 4.5 測(cè)試結(jié)果對(duì)比45-48
- 4.6 本章小結(jié)48-49
- 第五章 臂架減重的可行性分析49-61
- 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的概述49-50
- 5.1.1 參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型49-50
- 5.1.2 參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法選擇50
- 5.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言 APDL50-52
- 5.2.1 APDL 語(yǔ)言簡(jiǎn)介50-51
- 5.2.2 APDL 功能應(yīng)用51-52
- 5.3 參數(shù)化建模52-55
- 5.3.1 定義設(shè)計(jì)變量53
- 5.3.2 約束條件的確定53-54
- 5.3.3 目標(biāo)函數(shù)54-55
- 5.4 ANSYS 中的優(yōu)化設(shè)計(jì)55-57
- 5.5 優(yōu)化結(jié)果57-60
- 5.5.1 優(yōu)化結(jié)果的元整57
- 5.5.2 優(yōu)化后臂架強(qiáng)度分析57-60
- 5.6 本章小結(jié)60-61
- 第六章 結(jié)論及展望61-63
- 6.1 結(jié)論61
- 6.2 展望61-63
- 參考文獻(xiàn)63-65
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果65-66
- 致謝66
【參考文獻(xiàn)】
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