本文關(guān)鍵詞：高空作業(yè)平臺(tái)薄壁箱型臂架的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，高強(qiáng)鋼的屈服強(qiáng)度被不斷的刷新高度，目前一些企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)出屈服強(qiáng)度已達(dá)到900MPa以上的高強(qiáng)鋼，這就使得機(jī)械中很多箱形臂架結(jié)構(gòu)的壁厚越來(lái)越薄。對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)當(dāng)受到外載荷時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部不但有彎曲應(yīng)力，而且會(huì)產(chǎn)生薄膜應(yīng)力。并且壁厚不同，結(jié)構(gòu)的薄膜應(yīng)力與彎曲應(yīng)力所占比值不同，這與厚壁結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性是不同的，然而對(duì)薄壁箱形結(jié)構(gòu)的研究以及成熟理論卻很少，對(duì)于薄壁箱形臂架的設(shè)計(jì)還是根據(jù)以前的設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于薄壁箱形結(jié)構(gòu),在強(qiáng)度滿足要求的前提下，還有兩個(gè)較為突出的問(wèn)題，一是局部穩(wěn)定性問(wèn)題，二是動(dòng)態(tài)特性的問(wèn)題。 本文以高空作業(yè)平臺(tái)的作業(yè)臂為對(duì)象，針對(duì)結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及局部穩(wěn)定性對(duì)薄壁箱形臂架進(jìn)行了研究。討論了作業(yè)臂在工作中的載荷情況，對(duì)作業(yè)臂的靜力學(xué)問(wèn)題分別進(jìn)行了解析法計(jì)算與有限元法計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)誤差做出了分析。對(duì)作業(yè)臂的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了模態(tài)分析以及瞬態(tài)響應(yīng)分析，得出作業(yè)臂前八階的固有頻率及振型。瞬態(tài)響應(yīng)分析以人在平臺(tái)上的動(dòng)態(tài)載荷為激勵(lì)，得出作業(yè)臂對(duì)于激勵(lì)的響應(yīng)曲線。對(duì)于作業(yè)臂比較突出的局部穩(wěn)定性問(wèn)題，采用了兩種計(jì)算方法對(duì)作業(yè)臂進(jìn)行分析，，并且對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和誤差分析。最后根據(jù)對(duì)于前面的分析，對(duì)于作業(yè)臂的不足之處進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。并對(duì)得出的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了有限元分析驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：薄壁箱形結(jié)構(gòu) 靜力分析 瞬態(tài)響應(yīng)分析 屈曲分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH211.6
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 薄壁箱形臂架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介10-11
• 1.2 箱形臂架結(jié)構(gòu)在高空作業(yè)平臺(tái)的應(yīng)用11
• 1.3 高空作業(yè)平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3.1 國(guó)外高空作業(yè)平臺(tái)發(fā)展概況11
• 1.3.2 我國(guó)高空作業(yè)平臺(tái)發(fā)展概況11-12
• 1.3.3 高空作業(yè)平臺(tái)作業(yè)臂研究現(xiàn)狀12
• 1.4 課題研究的意義及研究?jī)?nèi)容12-16
• 1.4.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.4.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容13-16
• 第二章 高空作業(yè)平臺(tái)薄壁箱形臂架結(jié)構(gòu)分析16-30
• 2.1 作業(yè)臂載荷分析與研究16-17
• 2.2 伸縮臂受力分析17-19
• 2.2.1 計(jì)算模型的簡(jiǎn)化17-18
• 2.2.2 作業(yè)臂參數(shù)的定義與計(jì)算18
• 2.2.3 危險(xiǎn)工況分析18-19
• 2.3 伸縮臂架剛度及彎矩計(jì)算19-23
• 2.3.1 伸縮臂架在變幅平面內(nèi)的剛度計(jì)算19-21
• 2.3.2 回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的剛度計(jì)算21-23
• 2.4 作業(yè)臂任意截面處的最大正應(yīng)力計(jì)算23-26
• 2.5 截面切應(yīng)力的計(jì)算26-28
• 2.6 各個(gè)工況下的復(fù)合應(yīng)力及位移的計(jì)算結(jié)果28
• 2.7 本章小結(jié)28-30
• 第三章 臂架的有限元靜力分析30-40
• 3.1 有限元單元法簡(jiǎn)介30
• 3.2 有限元模型的建立30-34
• 3.2.1 臂架模型的建立及簡(jiǎn)化30-31
• 3.2.2 單元選擇與網(wǎng)格劃分31-34
• 3.3 靜載荷應(yīng)力計(jì)算結(jié)果及分析34-37
• 3.4 兩種算法的比較37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 臂架的動(dòng)力學(xué)分析40-48
• 4.1 動(dòng)力學(xué)分析的理論及方法40-42
• 4.2 臂架的模態(tài)分析42-45
• 4.2.1 模態(tài)分析方法42
• 4.2.2 模態(tài)分析結(jié)果及分析42-45
• 4.3 作業(yè)臂的瞬態(tài)響應(yīng)分析45-47
• 4.3.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法45-46
• 4.3.2 瞬態(tài)分析計(jì)算結(jié)果46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 高空作業(yè)平臺(tái)薄壁箱形臂架的屈曲分析48-64
• 5.1 薄板屈曲的理論基礎(chǔ)及計(jì)算方法48-54
• 5.1.1 薄壁構(gòu)件計(jì)算的基礎(chǔ)方程48-50
• 5.1.2 屈曲臨界值理論基礎(chǔ)50
• 5.1.3 臨界載荷計(jì)算的能量法50-52
• 5.1.4 規(guī)范規(guī)定的算法52-54
• 5.2 工作臂危險(xiǎn)截面的屈曲臨界應(yīng)力計(jì)算54-57
• 5.2.1 屈曲臨界應(yīng)力計(jì)算方法54-56
• 5.2.2 各工況下規(guī)范規(guī)定算法的計(jì)算結(jié)果56-57
• 5.3 作業(yè)臂的有限元屈曲分析57-61
• 5.3.1 有限元屈曲分析理論與方法57
• 5.3.2 二節(jié)臂屈曲特征值計(jì)算步驟與結(jié)果57-61
• 5.4 兩種算法的結(jié)果比較61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 第六章 高空作業(yè)平臺(tái)作業(yè)臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究64-74
• 6.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)64-65
• 6.1.1 優(yōu)化理論簡(jiǎn)述64
• 6.1.2 最優(yōu)化方法分類64-65
• 6.2 臂架優(yōu)化方法選擇與優(yōu)化模型的建立65-66
• 6.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的選擇65-66
• 6.2.2 臂架尺寸優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型66
• 6.3 臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)66-72
• 6.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的流程66-67
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法67-68
• 6.3.3 敏感度與響應(yīng)曲面68-72
• 6.4 本章小結(jié)72-74
• 第七章 總結(jié)與展望74-76
• 7.1 總結(jié)74
• 7.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-82
• 攻讀學(xué)位期間參與的工程項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-83

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：高空作業(yè)平臺(tái)薄壁箱型臂架的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：299311