應急搶險救援車作為一種目前應用特別廣泛的工程車輛,兼具良好的機動性和全地形通過性。目前應用在城市交通、隧道坍塌、道路障礙、森林火災、泥石流等危險應急救援事故中,能夠在雪地、沼澤、沙漠、森林等復雜路況下行駛,實現(xiàn)應急搶險救援任務。然而工作裝置在復雜環(huán)境中作業(yè)會出現(xiàn)不同的磨損疲勞、鉸點損壞等安全問題,需要對上裝作業(yè)裝置進行研制并完成優(yōu)化設計研究,來提高應急搶險救援車面對突發(fā)事件的通過性和機動性,進一步提高面向應急搶險救援車等工程車輛的燃油經(jīng)濟性。上裝作業(yè)裝置主要由回轉(zhuǎn)底座、三節(jié)作業(yè)臂、連桿、搖桿和可更換的作業(yè)屬具組成。作為工程車輛應急搶險救援重要的作業(yè)裝置,進行有限元分析及其優(yōu)化設計研究,確保上裝作業(yè)裝置結(jié)構的安全特性和最優(yōu)的作業(yè)性能。研究課題來源于校企合作項目“基于能量回收技術的混合動力作業(yè)系統(tǒng)”,以多功能無人清障車為依托,面向應急搶險救援車在不同環(huán)境條件下作業(yè)任務展開,分別進行鉸點位置的設計與優(yōu)化、強度剛度校核和實現(xiàn)輕量化優(yōu)化設計研究。首先簡要闡述了多功能清障車的結(jié)構組成,基于三維建模軟件Pro/E,建立了整車初步的三維模型。重點對上裝作業(yè)裝置進行了介紹,通過對比不同作業(yè)方式,選擇三節(jié)... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及來源
    1.2 應急搶險救援車的國內(nèi)外發(fā)展狀況
        1.2.1 國外發(fā)展狀況
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展狀況
    1.3 本文研究的目的
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 上裝作業(yè)裝置結(jié)構及其鉸點位置設計
    2.1 多功能無人清障車的結(jié)構介紹
        2.1.1 整車結(jié)構介紹
        2.1.2 上裝作業(yè)裝置結(jié)構介紹
    2.2 三節(jié)臂的優(yōu)勢
    2.3 三節(jié)作業(yè)臂總體布局和反鏟作業(yè)裝置設計方法
        2.3.1 總體布局
        2.3.2 反鏟作業(yè)裝置鉸點位置設計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 上裝作業(yè)裝置鉸點優(yōu)化設計
    3.1 上裝作業(yè)裝置相關參數(shù)介紹
    3.2 三節(jié)作業(yè)臂運動學數(shù)學模型的搭建
        3.2.1 動臂1 機構
        3.2.2 動臂2 機構
        3.2.3 .斗桿機構
        3.2.4 .鏟斗及其連桿之間的傳動
    3.3 基于RecurDyn三節(jié)作業(yè)臂鉸點位置的優(yōu)化模型
        3.3.1 優(yōu)化設計的基本思想
        3.3.2 設計變量的選擇
        3.3.3 基于RecurDyn鉸點參數(shù)化建模
        3.3.4 上裝作業(yè)裝置鉸點參數(shù)DOE試驗設計
        3.3.5 目標函數(shù)的建立
    3.4 基于Isight三節(jié)作業(yè)臂數(shù)學模型的多目標優(yōu)化求解
        3.4.1 多目標模型的建立
        3.4.2 多目標優(yōu)化運算流程控制
        3.4.3 多目標優(yōu)化算法的選擇
        3.4.4 多目標優(yōu)化設計的運行
        3.4.5 優(yōu)化結(jié)果分析與處理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 上裝作業(yè)裝置有限元分析
    4.1 有限元理論及其軟件介紹
        4.1.1 有限元分析及其步驟
        4.1.2 相關軟件的應用
    4.2 三節(jié)作業(yè)臂有限元模型的建立
        4.2.1 單元類型的選擇
        4.2.2 回轉(zhuǎn)底座的簡化處理
        4.2.3 三節(jié)作業(yè)臂的簡化處理
        4.2.4 鏟斗及其連桿的簡化
        4.2.5 特殊連接處理
        4.2.6 材料類型及屬性
    4.3 回轉(zhuǎn)底座的工況分析
        4.3.1 回轉(zhuǎn)底座的工況分析
        4.3.2 不同工況回轉(zhuǎn)底座的強度和剛度分析
    4.4 作業(yè)臂的工況分析
        4.4.1 工況1
        4.4.2 工況2
        4.4.3 工況3
        4.4.4 工況4
        4.4.5 工況5
        4.4.6 工況6
        4.4.7 工況7
        4.4.8 工況8
        4.4.9 結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 上裝作業(yè)裝置的輕量化設計
    5.1 結(jié)構輕量化方法理論
        5.1.1 輕量化設計方法
        5.1.2 輕量化設計技術路線
    5.2 優(yōu)化設計方案及其程序編寫
    5.3 回轉(zhuǎn)底座輕量化模型的建立
        5.3.1 回轉(zhuǎn)底座的輕量化設計
        5.3.2 回轉(zhuǎn)底座優(yōu)化后的性能分析
    5.4 作業(yè)臂輕量化模型的建立
        5.4.1 作業(yè)臂的輕量化設計
        5.4.2 作業(yè)臂優(yōu)化后的性能分析
    5.5 上裝作業(yè)裝置輕量化設計效果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Isight電動拖拉機傳動系統(tǒng)參數(shù)設計與優(yōu)化[J]. 吳花軍,夏長高.  重慶理工大學學報(自然科學). 2019(09)
[2]基于Isight的液壓機下橫梁筋板布置位置優(yōu)化設計[J]. 林謝昭,沈夢安.  機械制造與自動化. 2019(04)
[3]液壓挖掘機動臂有限元分析及優(yōu)化設計[J]. 黃建娜,王璇,劉松林.  拖拉機與農(nóng)用運輸車. 2019(04)
[4]基于ISIGHT的變剛度平衡機設計優(yōu)化研究[J]. 楊戩.  機電工程技術. 2019(07)
[5]基于遺傳算法的清洗車機架機構鉸點位置優(yōu)化[J]. 李宗,馬登成,韓國武,李平.  合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2019(04)
[6]搶險救援車伸縮式挖掘臂動力學仿真分析[J]. 董栓牢,劉洋,管培鵬,李剛元.  消防科學與技術. 2019(04)
[7]8t液壓挖掘機工作裝置的運動仿真[J]. 王健,王虎奇.  廣西科技大學學報. 2019(01)
[8]破障清理車的設計[J]. 劉加勇,李輝.  新技術新工藝. 2018(08)
[9]優(yōu)化液壓挖掘機的反鏟工作裝置[J]. 黎云志.  黑龍江科學. 2018(09)
[10]基于模態(tài)試驗的特種車駕駛室有限元模型修正[J]. 邢宏健,張生,楊波,陸江,趙長冠.  導彈與航天運載技術. 2018(02)

博士論文
[1]重載汽車動力學性能與多目標優(yōu)化研究[D]. 張景梅.北京交通大學 2018
[2]液壓挖掘機工作裝置設計關鍵技術研究[D]. 杜文靖.吉林大學 2007

碩士論文
[1]基于ISIGHT平臺的蝸殼式混流泵多目標優(yōu)化及空化特性分析[D]. 何松.江蘇大學 2019
[2]基于現(xiàn)代應急搶險的全地形救援車設計研究[D]. 朱斐然.大連理工大學 2019
[3]鉸接履帶車車體結(jié)構的強度分析及輕量化設計[D]. 師亮.吉林大學 2018
[4]裝載機工作裝置輕量化設計[D]. 李晨昱.長安大學 2018
[5]新型挖裝機挖掘臂關鍵技術研究[D]. 鄭彥寧.河北科技大學 2017
[6]挖掘機動臂疲勞試驗加載譜的編制及其疲勞壽命預測[D]. 童遠斌.長安大學 2017
[7]商用車駕駛室白車身輕量化優(yōu)化設計與分析[D]. 孫萬來.吉林大學 2016
[8]新型多自由度可控機構式反鏟挖掘機構的理論研究與仿真分析[D]. 朱凱君.廣西大學 2016
[9]WK-75型機械式挖掘機動臂的疲勞裂紋擴展壽命預測與分析[D]. 李維多.太原理工大學 2016
[10]挖掘機動臂有限元分析與結(jié)構改進[D]. 李琦.燕山大學 2016



本文編號：3191545