應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)上裝作業(yè)裝置有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 09:44
應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)作為一種目前應(yīng)用特別廣泛的工程車(chē)輛,兼具良好的機(jī)動(dòng)性和全地形通過(guò)性。目前應(yīng)用在城市交通、隧道坍塌、道路障礙、森林火災(zāi)、泥石流等危險(xiǎn)應(yīng)急救援事故中,能夠在雪地、沼澤、沙漠、森林等復(fù)雜路況下行駛,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急搶險(xiǎn)救援任務(wù)。然而工作裝置在復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)會(huì)出現(xiàn)不同的磨損疲勞、鉸點(diǎn)損壞等安全問(wèn)題,需要對(duì)上裝作業(yè)裝置進(jìn)行研制并完成優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,來(lái)提高應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)面對(duì)突發(fā)事件的通過(guò)性和機(jī)動(dòng)性,進(jìn)一步提高面向應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)等工程車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。上裝作業(yè)裝置主要由回轉(zhuǎn)底座、三節(jié)作業(yè)臂、連桿、搖桿和可更換的作業(yè)屬具組成。作為工程車(chē)輛應(yīng)急搶險(xiǎn)救援重要的作業(yè)裝置,進(jìn)行有限元分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,確保上裝作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)的安全特性和最優(yōu)的作業(yè)性能。研究課題來(lái)源于校企合作項(xiàng)目“基于能量回收技術(shù)的混合動(dòng)力作業(yè)系統(tǒng)”,以多功能無(wú)人清障車(chē)為依托,面向應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)在不同環(huán)境條件下作業(yè)任務(wù)展開(kāi),分別進(jìn)行鉸點(diǎn)位置的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、強(qiáng)度剛度校核和實(shí)現(xiàn)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。首先簡(jiǎn)要闡述了多功能清障車(chē)的結(jié)構(gòu)組成,基于三維建模軟件Pro/E,建立了整車(chē)初步的三維模型。重點(diǎn)對(duì)上裝作業(yè)裝置進(jìn)行了介紹,通過(guò)對(duì)比不同作業(yè)方式,選擇三節(jié)...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及來(lái)源
1.2 應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.2.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.3 本文研究的目的
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 上裝作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)及其鉸點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
2.1 多功能無(wú)人清障車(chē)的結(jié)構(gòu)介紹
2.1.1 整車(chē)結(jié)構(gòu)介紹
2.1.2 上裝作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)介紹
2.2 三節(jié)臂的優(yōu)勢(shì)
2.3 三節(jié)作業(yè)臂總體布局和反鏟作業(yè)裝置設(shè)計(jì)方法
2.3.1 總體布局
2.3.2 反鏟作業(yè)裝置鉸點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 上裝作業(yè)裝置鉸點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 上裝作業(yè)裝置相關(guān)參數(shù)介紹
3.2 三節(jié)作業(yè)臂運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型的搭建
3.2.1 動(dòng)臂1 機(jī)構(gòu)
3.2.2 動(dòng)臂2 機(jī)構(gòu)
3.2.3 .斗桿機(jī)構(gòu)
3.2.4 .鏟斗及其連桿之間的傳動(dòng)
3.3 基于RecurDyn三節(jié)作業(yè)臂鉸點(diǎn)位置的優(yōu)化模型
3.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思想
3.3.2 設(shè)計(jì)變量的選擇
3.3.3 基于RecurDyn鉸點(diǎn)參數(shù)化建模
3.3.4 上裝作業(yè)裝置鉸點(diǎn)參數(shù)DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.3.5 目標(biāo)函數(shù)的建立
3.4 基于Isight三節(jié)作業(yè)臂數(shù)學(xué)模型的多目標(biāo)優(yōu)化求解
3.4.1 多目標(biāo)模型的建立
3.4.2 多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)算流程控制
3.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化算法的選擇
3.4.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)行
3.4.5 優(yōu)化結(jié)果分析與處理
3.5 本章小結(jié)
第4章 上裝作業(yè)裝置有限元分析
4.1 有限元理論及其軟件介紹
4.1.1 有限元分析及其步驟
4.1.2 相關(guān)軟件的應(yīng)用
4.2 三節(jié)作業(yè)臂有限元模型的建立
4.2.1 單元類(lèi)型的選擇
4.2.2 回轉(zhuǎn)底座的簡(jiǎn)化處理
4.2.3 三節(jié)作業(yè)臂的簡(jiǎn)化處理
4.2.4 鏟斗及其連桿的簡(jiǎn)化
4.2.5 特殊連接處理
4.2.6 材料類(lèi)型及屬性
4.3 回轉(zhuǎn)底座的工況分析
4.3.1 回轉(zhuǎn)底座的工況分析
4.3.2 不同工況回轉(zhuǎn)底座的強(qiáng)度和剛度分析
4.4 作業(yè)臂的工況分析
4.4.1 工況1
4.4.2 工況2
4.4.3 工況3
4.4.4 工況4
4.4.5 工況5
4.4.6 工況6
4.4.7 工況7
4.4.8 工況8
4.4.9 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 上裝作業(yè)裝置的輕量化設(shè)計(jì)
5.1 結(jié)構(gòu)輕量化方法理論
5.1.1 輕量化設(shè)計(jì)方法
5.1.2 輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)路線
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案及其程序編寫(xiě)
5.3 回轉(zhuǎn)底座輕量化模型的建立
5.3.1 回轉(zhuǎn)底座的輕量化設(shè)計(jì)
5.3.2 回轉(zhuǎn)底座優(yōu)化后的性能分析
5.4 作業(yè)臂輕量化模型的建立
5.4.1 作業(yè)臂的輕量化設(shè)計(jì)
5.4.2 作業(yè)臂優(yōu)化后的性能分析
5.5 上裝作業(yè)裝置輕量化設(shè)計(jì)效果分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Isight電動(dòng)拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 吳花軍,夏長(zhǎng)高. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(09)
[2]基于Isight的液壓機(jī)下橫梁筋板布置位置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 林謝昭,沈夢(mèng)安. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2019(04)
[3]液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃建娜,王璇,劉松林. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē). 2019(04)
[4]基于ISIGHT的變剛度平衡機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[J]. 楊戩. 機(jī)電工程技術(shù). 2019(07)
[5]基于遺傳算法的清洗車(chē)機(jī)架機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)位置優(yōu)化[J]. 李宗,馬登成,韓國(guó)武,李平. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[6]搶險(xiǎn)救援車(chē)伸縮式挖掘臂動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]. 董栓牢,劉洋,管培鵬,李剛元. 消防科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[7]8t液壓挖掘機(jī)工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真[J]. 王健,王虎奇. 廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]破障清理車(chē)的設(shè)計(jì)[J]. 劉加勇,李輝. 新技術(shù)新工藝. 2018(08)
[9]優(yōu)化液壓挖掘機(jī)的反鏟工作裝置[J]. 黎云志. 黑龍江科學(xué). 2018(09)
[10]基于模態(tài)試驗(yàn)的特種車(chē)駕駛室有限元模型修正[J]. 邢宏健,張生,楊波,陸江,趙長(zhǎng)冠. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2018(02)
博士論文
[1]重載汽車(chē)動(dòng)力學(xué)性能與多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學(xué) 2018
[2]液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜文靖.吉林大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于ISIGHT平臺(tái)的蝸殼式混流泵多目標(biāo)優(yōu)化及空化特性分析[D]. 何松.江蘇大學(xué) 2019
[2]基于現(xiàn)代應(yīng)急搶險(xiǎn)的全地形救援車(chē)設(shè)計(jì)研究[D]. 朱斐然.大連理工大學(xué) 2019
[3]鉸接履帶車(chē)車(chē)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析及輕量化設(shè)計(jì)[D]. 師亮.吉林大學(xué) 2018
[4]裝載機(jī)工作裝置輕量化設(shè)計(jì)[D]. 李晨昱.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[5]新型挖裝機(jī)挖掘臂關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭彥寧.河北科技大學(xué) 2017
[6]挖掘機(jī)動(dòng)臂疲勞試驗(yàn)加載譜的編制及其疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 童遠(yuǎn)斌.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[7]商用車(chē)駕駛室白車(chē)身輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析[D]. 孫萬(wàn)來(lái).吉林大學(xué) 2016
[8]新型多自由度可控機(jī)構(gòu)式反鏟挖掘機(jī)構(gòu)的理論研究與仿真分析[D]. 朱凱君.廣西大學(xué) 2016
[9]WK-75型機(jī)械式挖掘機(jī)動(dòng)臂的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)與分析[D]. 李維多.太原理工大學(xué) 2016
[10]挖掘機(jī)動(dòng)臂有限元分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D]. 李琦.燕山大學(xué) 2016
本文編號(hào):3191545
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及來(lái)源
1.2 應(yīng)急搶險(xiǎn)救援車(chē)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.2.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.3 本文研究的目的
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 上裝作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)及其鉸點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
2.1 多功能無(wú)人清障車(chē)的結(jié)構(gòu)介紹
2.1.1 整車(chē)結(jié)構(gòu)介紹
2.1.2 上裝作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)介紹
2.2 三節(jié)臂的優(yōu)勢(shì)
2.3 三節(jié)作業(yè)臂總體布局和反鏟作業(yè)裝置設(shè)計(jì)方法
2.3.1 總體布局
2.3.2 反鏟作業(yè)裝置鉸點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 上裝作業(yè)裝置鉸點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 上裝作業(yè)裝置相關(guān)參數(shù)介紹
3.2 三節(jié)作業(yè)臂運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型的搭建
3.2.1 動(dòng)臂1 機(jī)構(gòu)
3.2.2 動(dòng)臂2 機(jī)構(gòu)
3.2.3 .斗桿機(jī)構(gòu)
3.2.4 .鏟斗及其連桿之間的傳動(dòng)
3.3 基于RecurDyn三節(jié)作業(yè)臂鉸點(diǎn)位置的優(yōu)化模型
3.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思想
3.3.2 設(shè)計(jì)變量的選擇
3.3.3 基于RecurDyn鉸點(diǎn)參數(shù)化建模
3.3.4 上裝作業(yè)裝置鉸點(diǎn)參數(shù)DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.3.5 目標(biāo)函數(shù)的建立
3.4 基于Isight三節(jié)作業(yè)臂數(shù)學(xué)模型的多目標(biāo)優(yōu)化求解
3.4.1 多目標(biāo)模型的建立
3.4.2 多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)算流程控制
3.4.3 多目標(biāo)優(yōu)化算法的選擇
3.4.4 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)行
3.4.5 優(yōu)化結(jié)果分析與處理
3.5 本章小結(jié)
第4章 上裝作業(yè)裝置有限元分析
4.1 有限元理論及其軟件介紹
4.1.1 有限元分析及其步驟
4.1.2 相關(guān)軟件的應(yīng)用
4.2 三節(jié)作業(yè)臂有限元模型的建立
4.2.1 單元類(lèi)型的選擇
4.2.2 回轉(zhuǎn)底座的簡(jiǎn)化處理
4.2.3 三節(jié)作業(yè)臂的簡(jiǎn)化處理
4.2.4 鏟斗及其連桿的簡(jiǎn)化
4.2.5 特殊連接處理
4.2.6 材料類(lèi)型及屬性
4.3 回轉(zhuǎn)底座的工況分析
4.3.1 回轉(zhuǎn)底座的工況分析
4.3.2 不同工況回轉(zhuǎn)底座的強(qiáng)度和剛度分析
4.4 作業(yè)臂的工況分析
4.4.1 工況1
4.4.2 工況2
4.4.3 工況3
4.4.4 工況4
4.4.5 工況5
4.4.6 工況6
4.4.7 工況7
4.4.8 工況8
4.4.9 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 上裝作業(yè)裝置的輕量化設(shè)計(jì)
5.1 結(jié)構(gòu)輕量化方法理論
5.1.1 輕量化設(shè)計(jì)方法
5.1.2 輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)路線
5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案及其程序編寫(xiě)
5.3 回轉(zhuǎn)底座輕量化模型的建立
5.3.1 回轉(zhuǎn)底座的輕量化設(shè)計(jì)
5.3.2 回轉(zhuǎn)底座優(yōu)化后的性能分析
5.4 作業(yè)臂輕量化模型的建立
5.4.1 作業(yè)臂的輕量化設(shè)計(jì)
5.4.2 作業(yè)臂優(yōu)化后的性能分析
5.5 上裝作業(yè)裝置輕量化設(shè)計(jì)效果分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Isight電動(dòng)拖拉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 吳花軍,夏長(zhǎng)高. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(09)
[2]基于Isight的液壓機(jī)下橫梁筋板布置位置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 林謝昭,沈夢(mèng)安. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2019(04)
[3]液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃建娜,王璇,劉松林. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē). 2019(04)
[4]基于ISIGHT的變剛度平衡機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[J]. 楊戩. 機(jī)電工程技術(shù). 2019(07)
[5]基于遺傳算法的清洗車(chē)機(jī)架機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)位置優(yōu)化[J]. 李宗,馬登成,韓國(guó)武,李平. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[6]搶險(xiǎn)救援車(chē)伸縮式挖掘臂動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]. 董栓牢,劉洋,管培鵬,李剛元. 消防科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[7]8t液壓挖掘機(jī)工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真[J]. 王健,王虎奇. 廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]破障清理車(chē)的設(shè)計(jì)[J]. 劉加勇,李輝. 新技術(shù)新工藝. 2018(08)
[9]優(yōu)化液壓挖掘機(jī)的反鏟工作裝置[J]. 黎云志. 黑龍江科學(xué). 2018(09)
[10]基于模態(tài)試驗(yàn)的特種車(chē)駕駛室有限元模型修正[J]. 邢宏健,張生,楊波,陸江,趙長(zhǎng)冠. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2018(02)
博士論文
[1]重載汽車(chē)動(dòng)力學(xué)性能與多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學(xué) 2018
[2]液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜文靖.吉林大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于ISIGHT平臺(tái)的蝸殼式混流泵多目標(biāo)優(yōu)化及空化特性分析[D]. 何松.江蘇大學(xué) 2019
[2]基于現(xiàn)代應(yīng)急搶險(xiǎn)的全地形救援車(chē)設(shè)計(jì)研究[D]. 朱斐然.大連理工大學(xué) 2019
[3]鉸接履帶車(chē)車(chē)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析及輕量化設(shè)計(jì)[D]. 師亮.吉林大學(xué) 2018
[4]裝載機(jī)工作裝置輕量化設(shè)計(jì)[D]. 李晨昱.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[5]新型挖裝機(jī)挖掘臂關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭彥寧.河北科技大學(xué) 2017
[6]挖掘機(jī)動(dòng)臂疲勞試驗(yàn)加載譜的編制及其疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 童遠(yuǎn)斌.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[7]商用車(chē)駕駛室白車(chē)身輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析[D]. 孫萬(wàn)來(lái).吉林大學(xué) 2016
[8]新型多自由度可控機(jī)構(gòu)式反鏟挖掘機(jī)構(gòu)的理論研究與仿真分析[D]. 朱凱君.廣西大學(xué) 2016
[9]WK-75型機(jī)械式挖掘機(jī)動(dòng)臂的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)與分析[D]. 李維多.太原理工大學(xué) 2016
[10]挖掘機(jī)動(dòng)臂有限元分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D]. 李琦.燕山大學(xué) 2016
本文編號(hào):3191545
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