本文關鍵詞：SC50C起重機臂架強度分析與優(yōu)化設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,隨著國內(nèi)大型工程項目的投建,履帶起重機得到了快速、高效的發(fā)展,但同時也面臨著激烈的市場競爭。履帶起重機臂架系統(tǒng)是履帶起重機重要承載部件之一,為空間桁架結(jié)構(gòu),為在保證安全性的基礎上實現(xiàn)臂架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計,現(xiàn)代設計中普遍采用有限元法對臂架系統(tǒng)進行計算分析。本文以某履帶起重機的桁架式臂架為研究對象,針對力學性能問題采用有限元軟件(ANSYS)分析計算,分析時為實現(xiàn)參數(shù)化建模,采用APDL語言編寫相應的分析程序。在對臂架進行線性靜力學分析時,按照工況表提供的載荷工況施加相應載荷,按照實際情況對模型施加相應約束,并完成了分析計算,然后,提取靜態(tài)變形云圖和應力分布云圖,并根據(jù)起重機設計規(guī)范對臂架進行靜力條件下的強度和剛度校核。最后對臂架局部K型結(jié)構(gòu)進行單獨分析,同時考慮腹桿與弦桿焊接角度、焊縫高度、腹桿與腹桿之間的焊接距離等參數(shù),采用APDL語言對K型結(jié)構(gòu)進行參數(shù)化建模,并通過分析計算得到合理的參數(shù)進行分析與計算。通過計算結(jié)果比較可知,焊縫是影響腹桿極限承載能力和剛度的主要因?qū)�。本文所做的�?yōu)化設計和有限元分析,是現(xiàn)代設計方法在起重機上的具體應用,對臂架結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟性也有非常重要的意義,具有一定的工程實際應用價值�；赩C++和ANSYS的APDL參數(shù)化設計語言開發(fā)了起重機的臂架的強度、剛度求解軟件,通過該求解軟件,用戶可快捷方便地在參數(shù)化界面上對模型參數(shù)和載荷參數(shù)進行選取,并后臺運行ANSYS對結(jié)構(gòu)進行求解。基于VC+_+開發(fā)的該參數(shù)輸入界面程序,避免了模型的重復建模,節(jié)省了勞動力,縮短了產(chǎn)品的設計周期,還使得普通的工程技術人員也可以很方便快捷地對起重機臂架的各項性能指標進行求解。
【關鍵詞】：履帶起重機臂架 焊接工藝 參數(shù)化建模 優(yōu)化設計 APDL
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的目的和意義11-12
• 1.1.1 課題研究的目的11
• 1.1.2 課題研究的意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外起重機發(fā)展狀況及趨勢12-13
• 1.2.1 國內(nèi)外履帶式起重機發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 履帶起重機未來發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 起重機的設計現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 起重機研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 起重機的設計方法14-15
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 履帶式起重機臂架靜強度分析計算17-37
• 2.1 履帶起重機結(jié)構(gòu)分析17-19
• 2.1.1 臂架模型的簡化18
• 2.1.2 基本臂靜強度計算18-19
• 2.2 危險工況臂架系統(tǒng)靜強度分析19-35
• 2.2.1 最大吊重工況臂架受力計算19-30
• 2.2.2 回轉(zhuǎn)平面計算30-34
• 2.2.3 一般工況臂架系統(tǒng)受力計算34-35
• 2.2.4 最大回轉(zhuǎn)半徑工況的臂架受力計算35
• 2.3 基本臂三種典型工況計算結(jié)果分析35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 基于ANSYS的臂架結(jié)構(gòu)局部優(yōu)化37-54
• 3.1 鋼管節(jié)點分析37-38
• 3.2 臂架K結(jié)構(gòu)有限元模型的建立38-44
• 3.2.1 單元屬性的定義40-41
• 3.2.2 施加邊界條件與載荷41-42
• 3.2.3 計算結(jié)果比較42-44
• 3.3 ANSYS結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析44-47
• 3.3.1 優(yōu)化設計的基本概念45-46
• 3.3.2 ANSYS優(yōu)化步驟46-47
• 3.3.3 優(yōu)化收斂準則47
• 3.4 臂架K結(jié)構(gòu)的優(yōu)化47-53
• 3.4.1 K結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學模型47-49
• 3.4.2 K結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果49-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第4章 履帶起重機整體臂架尺寸優(yōu)化54-63
• 4.1 臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化54
• 4.2 臂架的參數(shù)化建模54-58
• 4.2.1 臂架單元屬性定義54-57
• 4.2.2 臂架約束與載荷的施加57-58
• 4.3 定義臂架的優(yōu)化變量58-59
• 4.4 臂架的優(yōu)化結(jié)果及比較分析59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第5章 VC++和APDL的參數(shù)化設計系統(tǒng)開發(fā)63-77
• 5.1 軟件開發(fā)的意義63
• 5.2 VC++的特點63-65
• 5.2.1 MFC簡介64
• 5.2.2 MFC程序工作流程64-65
• 5.3 軟件系統(tǒng)功能與設計流程65-76
• 5.3.1 軟件系統(tǒng)功能介紹65-66
• 5.3.2 軟件系統(tǒng)流程設計66
• 5.3.3 臂架參數(shù)化界面的建立66-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第6章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83

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