本文關(guān)鍵詞：快架塔折臂過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真與結(jié)構(gòu)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著新農(nóng)村建設(shè)的火熱進(jìn)行,尤其是傳統(tǒng)民居、古城鎮(zhèn)等保護(hù)性建筑文物修繕工作的開(kāi)展,急需一種結(jié)構(gòu)更輕巧,能夠更好適應(yīng)狹小空間作業(yè)的起重設(shè)備,QTK16快架塔就是在此背景下設(shè)計(jì)的一款新型的折疊式快架塔機(jī)。起重臂是快架塔整機(jī)的重要組成部分,其動(dòng)態(tài)性能的好壞直接影響到整個(gè)塔機(jī)的性能,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理直接影響到整機(jī)的安全性,因此,對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和結(jié)構(gòu)有限元分析,具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以QTK16快架塔的起重臂為研究對(duì)象,利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù),對(duì)起重臂的折疊過(guò)程進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真以及有限元分析,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了理論驗(yàn)證。鑒于QTK16快架塔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,本文利用Pro/E和ADAMS軟件聯(lián)合對(duì)快架塔建立了虛擬樣機(jī)模型。詳細(xì)介紹了Pro/E建立實(shí)體模型和ADAMS建立鋼絲繩模型的具體過(guò)程,并對(duì)兩個(gè)軟件的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行了闡述。結(jié)合塔機(jī)折疊的工作原理,為模型添加了約束和載荷。依據(jù)頂升油缸和展臂機(jī)構(gòu)的技術(shù)參數(shù),通過(guò)詳細(xì)的理論計(jì)算,為模型建立了驅(qū)動(dòng)函數(shù)。對(duì)建好的虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行仿真,得出了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的仿真結(jié)果,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對(duì)起重臂整體和局部進(jìn)行受力分析,利用傳統(tǒng)理論力學(xué)知識(shí)對(duì)起重臂的受力進(jìn)行理論計(jì)算,并把計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。詳細(xì)地介紹了起重臂折疊過(guò)程中三個(gè)典型位置有限元模型的建立過(guò)程,包括幾何模型的處理、單元類(lèi)型的選擇、材料屬性和網(wǎng)格的劃分、添加邊界條件與載荷等。對(duì)建好的模型進(jìn)行有限元分析,得出了仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。分析起重臂的結(jié)構(gòu)和受力,依據(jù)材料力學(xué)知識(shí)對(duì)起重臂的整體位移進(jìn)行理論計(jì)算,并把計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。本文通過(guò)對(duì)起重臂進(jìn)行動(dòng)力學(xué)和有限元仿真,得到完整可靠的仿真數(shù)據(jù),為快架塔起重臂的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了重要的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：快架塔 起重臂 動(dòng)態(tài)仿真 有限元分析 鋼絲繩模型 理論驗(yàn)證
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 快架塔的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)快架塔的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)外快架塔的發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容11-13
• 第二章 快架塔概述及樣機(jī)介紹13-19
• 2.1 快架塔概述13-14
• 2.2 快架塔的結(jié)構(gòu)組成14-16
• 2.3 快架塔折臂的工作原理16-17
• 2.4 快架塔的主要技術(shù)參數(shù)17-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第三章 快架塔仿真模型的建立19-37
• 3.1 ADAMS軟件簡(jiǎn)介19
• 3.2 快架塔實(shí)體模型的建立19-25
• 3.2.1 三維實(shí)體建模的過(guò)程19-24
• 3.2.2 實(shí)體模型的導(dǎo)入24-25
• 3.3 鋼絲繩的建模技術(shù)25-28
• 3.3.1 傳統(tǒng)鋼絲繩建模方法探討25-26
• 3.3.2 快架塔鋼絲繩建模方法的選擇26-27
• 3.3.3 快架塔鋼絲繩模型的建立27-28
• 3.4 約束副、驅(qū)動(dòng)和載荷的添加28-36
• 3.4.1 約束副的添加28-29
• 3.4.2 驅(qū)動(dòng)和載荷的施加29-30
• 3.4.3 實(shí)際工況驅(qū)動(dòng)函數(shù)的建立30-36
• 3.5 整體模型的檢驗(yàn)36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第四章 起重臂折疊的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果與分析37-57
• 4.1 起重臂折疊的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真結(jié)果與分析37-42
• 4.1.1 內(nèi)塔身運(yùn)動(dòng)的速度、位移分析37-38
• 4.1.2 一節(jié)臂運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度的分析38-39
• 4.1.3 尾部撐架和頂部撐架運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度的分析39-40
• 4.1.4 二節(jié)臂運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度的分析40-41
• 4.1.5 三節(jié)臂運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度的分析41-42
• 4.2 起重臂折疊的動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果與分析42-46
• 4.2.1 尾部拉索的受力分析42-43
• 4.2.2 一節(jié)臂拉索的受力分析43
• 4.2.3 展臂鋼絲繩的受力分析43-44
• 4.2.4 內(nèi)塔身和一節(jié)臂絞點(diǎn)處的受力分析44-45
• 4.2.5 一節(jié)臂和二節(jié)臂絞點(diǎn)處的受力分析45
• 4.2.6 尾部撐架和一節(jié)臂絞點(diǎn)處的受力分析45-46
• 4.3 動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果的理論驗(yàn)證46-55
• 4.3.1 起始位置的受力計(jì)算46-53
• 4.3.2 折臂位置的受力計(jì)算53-54
• 4.3.3 理論計(jì)算與仿真結(jié)果的比較54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 快架塔起重臂的有限元分析57-73
• 5.1 有限元軟件簡(jiǎn)介57
• 5.2 起重臂有限元模型的建立57-63
• 5.2.1 幾何模型處理57-59
• 5.2.2 單元類(lèi)型的選擇59
• 5.2.3 材料屬性與網(wǎng)格劃分59-62
• 5.2.4 邊界條件與載荷62-63
• 5.3 仿真結(jié)果與分析63-67
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度校核63-65
• 5.3.2 起重臂結(jié)構(gòu)的有限元分析65-67
• 5.4 仿真結(jié)果的理論驗(yàn)證67-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論與展望73-75
• 結(jié)論73
• 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果79-81
• 致謝81

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