【摘要】：DLK22云梯消防車是一種緊湊型舉高類消防車,具有外形輕小、機(jī)動(dòng)靈活、高效迅速三大優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),多種救援方式和工作斗水路一體化的設(shè)計(jì)使救援工作更為快速,滅火作業(yè)更加高效,安全保護(hù)更加完善全面。臂架結(jié)構(gòu)是云梯消防車最關(guān)鍵的受力部件,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析具有非常重要的意義。本文基于某工程機(jī)械研究院與燕山大學(xué)合作項(xiàng)目——某系列云梯車臂架設(shè)計(jì)計(jì)算及預(yù)變形設(shè)計(jì)。首先,本文以DLK22云梯消防車臂架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,對(duì)臂架在工作過程中所受的載荷進(jìn)行分析,推導(dǎo)出轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)鉸點(diǎn)力、液壓缸推力和繩索拉力的解析模型;然后,以ANSYS軟件的APDL語言為研究工具,采用自下而上的建模思路建立臂架整體的三維實(shí)體參數(shù)化有限元模型,對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)分析,分析結(jié)果與解析解對(duì)比具有良好的一致性,從理論角度驗(yàn)證了有限元模型的正確性,同時(shí)模擬臂架結(jié)構(gòu)在極限載荷情況下的應(yīng)力情況,并對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn),應(yīng)力測(cè)試結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果相符,從實(shí)驗(yàn)角度驗(yàn)證了有限元結(jié)果的正確性;最后,應(yīng)用所開發(fā)的參數(shù)化有限元模型對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全工況分析,主要有以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)臂架進(jìn)行靜力分析,確定了其剛度和強(qiáng)度都滿足設(shè)計(jì)的要求。(2)根據(jù)靜力計(jì)算的變形量,設(shè)計(jì)合理的預(yù)變形半徑,保證臂架加載后的變形量在可控范圍內(nèi),使臂架受力后基本平直,伸縮過程更為平順。(3)對(duì)臂架進(jìn)行模態(tài)分析,得到其低階固有頻率和相關(guān)振型,確定其自身振源和外部激勵(lì)的頻率遠(yuǎn)離固有頻率,臂架不會(huì)出現(xiàn)共振。(4)對(duì)臂架進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,分析被救人員走進(jìn)工作斗的瞬間產(chǎn)成的沖擊載荷,確定這一過程臂架的剛度和強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。(5)對(duì)臂架進(jìn)行屈曲分析,得到的臨界屈曲載荷遠(yuǎn)大于實(shí)際工作載荷,確定臂架不會(huì)發(fā)生屈曲破壞。
【圖文】：

圖 1-1 伸縮臂體側(cè)附臂架云梯消防車 圖 1-2 伸縮臂架結(jié)構(gòu)云梯消防車1.2 國外發(fā)展概況國外云梯消防車已有將近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展史，設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)取的突破，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果也應(yīng)用在了消防車領(lǐng)域，使得新一批的云梯消穩(wěn)定性和安全性上取得很大的進(jìn)步[12]。著名的消防車企業(yè)有日本森田（MORIT蘭波浪濤（BRONTO SKYLIFT），德國梅茨（METZ）、馬基路斯（MAGIRU美國皮爾斯（PIERCE）等[13]。德國的馬基路斯成立于 1864 年，是世界上最早研發(fā)出將馬車作為動(dòng)力的可座的拉梯消防車企業(yè)，也是第一個(gè)發(fā)明出由蒸汽機(jī)作為動(dòng)力的消防車制造企過 100 多年的成長和壯大，馬基路斯因其一流的的技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)計(jì)水平已最大的消防車制造集團(tuán)之一[14]。至 2018 年，馬基路斯這個(gè)品牌已經(jīng) 154 歲了要生產(chǎn)和銷售機(jī)場(chǎng)消防車、直臂云梯消防車、登高平臺(tái)消防車和高噴車等，其 列云梯消防車，包含有智能控制系統(tǒng)，其最早研發(fā)出的 CS 電腦自動(dòng)減震系統(tǒng)

圖 1-1 伸縮臂體側(cè)附臂架云梯消防車 圖 1-2 伸縮臂架結(jié)構(gòu)云梯消防車1.2 國外發(fā)展概況國外云梯消防車已有將近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展史，，設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)取的突破，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果也應(yīng)用在了消防車領(lǐng)域，使得新一批的云梯消穩(wěn)定性和安全性上取得很大的進(jìn)步[12]。著名的消防車企業(yè)有日本森田（MORIT蘭波浪濤（BRONTO SKYLIFT），德國梅茨（METZ）、馬基路斯（MAGIRU美國皮爾斯（PIERCE）等[13]。德國的馬基路斯成立于 1864 年，是世界上最早研發(fā)出將馬車作為動(dòng)力的可座的拉梯消防車企業(yè)，也是第一個(gè)發(fā)明出由蒸汽機(jī)作為動(dòng)力的消防車制造企過 100 多年的成長和壯大，馬基路斯因其一流的的技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)計(jì)水平已最大的消防車制造集團(tuán)之一[14]。至 2018 年，馬基路斯這個(gè)品牌已經(jīng) 154 歲了要生產(chǎn)和銷售機(jī)場(chǎng)消防車、直臂云梯消防車、登高平臺(tái)消防車和高噴車等，其 列云梯消防車，包含有智能控制系統(tǒng)，其最早研發(fā)出的 CS 電腦自動(dòng)減震系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2641303