本文關鍵詞：履帶起重機桁架臂標準節(jié)穩(wěn)定性分析與試驗研究

  更多相關文章： 履帶起重機桁架臂 高強度材料 有限元分析 試驗 優(yōu)化設計

【摘要】：隨著經濟的快速發(fā)展,尤其是在建筑行業(yè),大規(guī)模的建設越來越多。履帶起重機的突出作用愈加明顯,吊運的質量大、升降高度也很高,履帶起重機在建筑行業(yè)有著獨特的優(yōu)越性。桁架臂是起重機重要的組成部分。桁架臂的設計對于整個履帶起重機來說至關重要。在桁架臂設計方面,桁架臂都具有很高的強度,但剛度和穩(wěn)定性問題日益突出。本文對履帶起重機目前國內和國外發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢做了全面介紹,并對主要的研究內容和研究意義進行了說明。本文主要內容是利用參數(shù)化設計語言(APDL)建立圓管和桁架臂標準節(jié)有限元模型。然后,利用有限元軟件ANSYS對不同長度的高強度鋼圓管和桁架臂標準節(jié)進行屈曲穩(wěn)定性分析。通過有限元屈曲計算得出高強度圓管和標準節(jié)屈曲破壞載荷。對屈曲載荷結果進行總結分析,確定試驗加載的載荷及方案。最后根據(jù)有限元分析計算得到的屈曲破壞載荷進行試驗。先對圓管進行兩端鉸接的屈曲破壞試驗,再對桁架臂標準節(jié)進行屈曲破壞試驗。對于高強度鋼圓管穩(wěn)定系數(shù)研究,通過高強度鋼圓管試驗屈曲破壞載荷結果計算穩(wěn)定系數(shù),利用計算得到的穩(wěn)定系數(shù)擬合出高強度鋼圓管軸壓穩(wěn)定系數(shù)曲線,研究形成修正單肢穩(wěn)定性解析計算方法。對于單肢穩(wěn)定性有限元計算方法的研究,通過標準節(jié)試驗屈曲破壞載荷結果驗證有限元屈曲破壞載荷計算結果的準確性,從而研究形成單肢穩(wěn)定性有限元計算方法。利用本文研究形成的單肢穩(wěn)定性有限元計算方法和修正單肢穩(wěn)定性解析計算方法對桁架臂標準節(jié)進行穩(wěn)定性設計。
【關鍵詞】：履帶起重機桁架臂 高強度材料 有限元分析 試驗 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH213.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 履帶式起重機概述11-12
• 1.2 履帶式起重機國內外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國內履帶式起重機發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外履帶式起重機發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.3 履帶式起重機發(fā)展趨勢13-15
• 1.4 論文選題背景及來源15
• 1.5 主要研究內容15-17
• 第2章 結構穩(wěn)定性介紹17-21
• 2.1 結構穩(wěn)定性概述17
• 2.2 結構屈曲形式17-19
• 2.2.1 平衡分叉失穩(wěn)17-18
• 2.2.2 極值點失穩(wěn)18
• 2.2.3 跳躍失穩(wěn)18-19
• 2.3 結構穩(wěn)定性分析方法19
• 2.4 圓管結構穩(wěn)定性影響因素19-21
• 2.4.1 殘余應力19-20
• 2.4.2 初始幾何彎曲度20-21
• 第3章 高強度鋼圓管穩(wěn)定系數(shù)研究21-41
• 3.1 圓管有限元屈曲分析21-24
• 3.1.1 模型及計算說明21-22
• 3.1.2 材料為 20Mn2圓管計算結果22-23
• 3.1.3 材料為S890G1QL圓管計算結果23-24
• 3.2 圓管試驗樣本24-28
• 3.2.1 樣本試件說明24-25
• 3.2.2 試件直徑和厚度25-26
• 3.2.3 初始彎曲度26-28
• 3.3 圓管試驗說明28-30
• 3.3.1 試驗目的28
• 3.3.2 試驗貼片28
• 3.3.3 試驗安裝加載28-30
• 3.4 計算與試驗結果30-35
• 3.4.1 材料性能30
• 3.4.2 圓管屈曲載荷計算30-32
• 3.4.3 屈曲破壞載荷結果32-34
• 3.4.4 試驗應變對比34-35
• 3.5 軸心受壓圓管穩(wěn)定性系數(shù)確定35-41
• 3.5.1 設計規(guī)范穩(wěn)定性系數(shù)35
• 3.5.2 規(guī)范與試驗穩(wěn)定系數(shù)對比35-38
• 3.5.3 穩(wěn)定性系數(shù)曲線擬合38-41
• 第4章 桁架臂標準節(jié)穩(wěn)定性分析41-57
• 4.1 計算模型說明41
• 4.2 修正單肢穩(wěn)定性解析法計算41-43
• 4.2.1 解析法計算公式41-43
• 4.2.2 解析法計算結果43
• 4.3 標準節(jié)均勻加載屈曲分析43-51
• 4.3.1 計算說明43-44
• 4.3.2 特征值計算44-45
• 4.3.3 非線性計算45-47
• 4.3.4 非完善結構計算47-50
• 4.3.5 結果總結50-51
• 4.4 標準節(jié)非均勻加載屈曲分析51-53
• 4.4.1 模型及加載說明51-52
• 4.4.2 計算結果分析52-53
• 4.5 腹桿分析計算53-55
• 4.5.1 加載方式53
• 4.5.2 計算結果53-55
• 4.6 本章小結55-57
• 第5章 桁架臂標準節(jié)屈曲破壞試驗57-69
• 5.1 試驗概述57-58
• 5.1.1 試驗目的57
• 5.1.2 試驗安裝57-58
• 5.2 標準節(jié)彎曲度測量58-59
• 5.2.1 試件樣本58-59
• 5.2.2 試件彎曲度59
• 5.3 應變片布置59-60
• 5.4 試驗結果分析60-64
• 5.4.1 屈曲破壞載荷60-62
• 5.4.2 屈曲變形模式62-63
• 5.4.3 屈曲微應變對比63-64
• 5.5 單肢穩(wěn)定性計算方法研究64-66
• 5.5.1 計算方法說明64-65
• 5.5.2 計算方法對比65-66
• 5.6 桁架臂優(yōu)化設計66-68
• 5.7 本章小結68-69
• 第6章 結論與展望69-71
• 6.1 結論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-75
• 作者簡介及科研項目成果75-77
• 致謝77

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本文編號：728684