本文關(guān)鍵詞：U型伸縮臂下滑塊調(diào)整對(duì)接觸應(yīng)力影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：箱型伸縮臂已在工程機(jī)械設(shè)備諸如汽車(chē)起重機(jī)、登高平臺(tái)車(chē)中得到廣泛應(yīng)用,并向著大型、超大型方向發(fā)展。隨著承載量及作業(yè)高度的不斷增大,對(duì)伸縮臂的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等各方面性能提出了更高的要求。目前,主要通過(guò)優(yōu)化截面形式、使用高性能材料等方法來(lái)提高伸縮臂的性能,以滿足使用要求。伸縮臂截面形式從四邊形、六邊形逐漸發(fā)展到U型、橢圓形等。 伸縮臂的每節(jié)臂架之間通過(guò)與滑塊的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)搭接,滑塊起到導(dǎo)向定位、傳遞載荷等作用。伸縮臂與滑塊的接觸區(qū)受力情況比較復(fù)雜,且容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,臂架的危險(xiǎn)截面一般也出現(xiàn)在滑塊搭接部位。因此,對(duì)滑塊進(jìn)行合理的改進(jìn),以減小伸縮臂與滑塊接觸區(qū)最大應(yīng)力、獲得理想的接觸應(yīng)力分布顯得尤為必要。同時(shí),對(duì)于進(jìn)一步提高伸縮臂的承載能力、局部穩(wěn)定性等有重要的意義。 本文借助于顯式動(dòng)力有限元程序LS-DYNA,針對(duì)U型截面伸縮臂,利用顯式接觸算法對(duì)伸縮臂與下滑塊進(jìn)行了接觸分析,得到伸縮臂與滑塊間的接觸應(yīng)力分布。在此基礎(chǔ)上,研究了下滑塊調(diào)整對(duì)伸縮臂接觸應(yīng)力的影響。具體研究工作如下： (1)介紹了伸縮臂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其截面形式,研究了LS-DYNA顯式有限元接觸算法及其在伸縮臂接觸分析中的應(yīng)用。 (2)根據(jù)1200噸全路面汽車(chē)起重機(jī)分析了U型截面伸縮臂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在LS-DYNA中建立了伸縮臂與下滑塊的顯式有限元接觸模型。通過(guò)定義伸縮臂與下滑塊接觸類(lèi)型,并設(shè)置合理的接觸控制選項(xiàng)和求解控制選項(xiàng),對(duì)伸縮臂與下滑塊進(jìn)行顯式接觸分析。 (3)研究了接觸剛度系數(shù)、質(zhì)量縮放技術(shù)、上滑塊等效方案等因素對(duì)伸縮臂與下滑塊接觸分析結(jié)果的影響。對(duì)不同因素分別做了大量的計(jì)算,通過(guò)對(duì)比分析所得結(jié)果,選取了合理的接觸剛度系數(shù)、時(shí)間步長(zhǎng)以及上滑塊等效方案。 (4)研究了下滑塊徑向厚度調(diào)整、下滑塊底部或前端剛度調(diào)整對(duì)伸縮臂接觸應(yīng)力的影響。計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)伸縮臂與下滑塊接觸區(qū)底部存在適當(dāng)縫隙時(shí),可有效減小臂架接觸區(qū)最大應(yīng)力；但當(dāng)縫隙逐漸增大時(shí),會(huì)在縫隙兩側(cè)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,反而增大了接觸區(qū)應(yīng)力。通過(guò)改變下滑塊底部或前端剛度,可以有效降低伸縮臂滑塊接觸區(qū)最大應(yīng)力,改善接觸區(qū)應(yīng)力分布。
【關(guān)鍵詞】：U型伸縮臂 下滑塊 LS-DYNA 接觸分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 伸縮臂概述9-12
• 1.1.1 伸縮臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9-11
• 1.1.2 伸縮臂的截面形式11-12
• 1.2 滑塊局部應(yīng)力研究概述12-13
• 1.2.1 伸縮臂用滑塊介紹12
• 1.2.2 滑塊處局部應(yīng)力研究12-13
• 1.3 接觸問(wèn)題的研究13-14
• 1.4 課題的來(lái)源與研究意義14-15
• 1.5 論文的主要工作15-16
• 2 LS-DYNA顯式有限元接觸算法16-26
• 2.1 接觸問(wèn)題有限元算法16-17
• 2.2 LS-DYNA顯式接觸算法17-23
• 2.2.1 顯式接觸的數(shù)值計(jì)算方法17-19
• 2.2.2 顯式接觸算法的有限元實(shí)現(xiàn)19-23
• 2.3 LS-DYNA求解接觸問(wèn)題一般步驟23-25
• 2.4 顯式接觸分析注意事項(xiàng)25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 LS-DYNA在U型伸縮臂滑塊接觸中的應(yīng)用26-45
• 3.1 1200噸全路面起重機(jī)伸縮臂結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2 伸縮臂有限元模型的建立27-32
• 3.2.1 伸縮臂及滑塊幾何模型的簡(jiǎn)化27-28
• 3.2.2 伸縮臂及下滑塊網(wǎng)格劃分28-29
• 3.2.3 邊界條件及載荷的定義29-32
• 3.3 接觸界面定義及控制32-34
• 3.3.1 接觸界面的定義32
• 3.3.2 接觸界面控制選項(xiàng)32-34
• 3.4 伸縮臂接觸求解控制34-36
• 3.5 伸縮臂與下滑塊接觸影響因素分析36-44
• 3.5.1 接觸剛度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響36-37
• 3.5.2 質(zhì)量縮放對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響37-42
• 3.5.3 上滑塊不同等效方案對(duì)接觸應(yīng)力影響42-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 4 下滑塊調(diào)整對(duì)伸縮臂接觸應(yīng)力影響45-61
• 4.1 下滑塊布置方式45
• 4.2 問(wèn)題的提出45-47
• 4.3 下滑塊厚度調(diào)整47-55
• 4.3.1 下滑塊厚度調(diào)整方案47-49
• 4.3.2 MATLAB調(diào)用LS-DYNA批量計(jì)算49-50
• 4.3.3 結(jié)果分析50-55
• 4.4 下滑塊剛度調(diào)整55-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：U型伸縮臂下滑塊調(diào)整對(duì)接觸應(yīng)力影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：404438