發(fā)布時間：2022-11-06 12:13

　　SQZ4500B隨車起重機是一種折臂式起重設備,一般以汽車等運輸車輛為載體,既能實現(xiàn)貨物的裝卸、轉移,又能作為運輸車輛使用,可以在多數(shù)情況下取代中小型汽車起重機。本文來自于燕山大學與國內某起重機公司的校企合作項目,目的在于優(yōu)化起重機結構,對車體進行輕量化設計。本文基于Pro-E三維模型利用ANSYS軟件建立起重機下車的參數(shù)化有限元模型。對典型工況進行靜力分析,在隨車起重機樣機上實施應力測試實驗,實驗結果驗證了有限元分析結果的準確性。根據(jù)有限元結果對多處應力過大部位進行結構改進。結合ANSYS中的子模型和拓撲優(yōu)化模塊對起重機下車支腿側板的形狀進行拓撲優(yōu)化,設計出了更加合理的側板材料分布方案,將側板的最大等效應力降低了106MPa,與此同時側板面積減少約31.3%。對下車整體進行了板厚優(yōu)化,得到了更加合理的鋼板厚度配置,在保證整車剛度強度設計要求的前提下將下車重量減輕了11.6%。本文提出的子模型法與拓撲優(yōu)化相結合的策略顯著提高了優(yōu)化過程計算效率,為大型復雜機械的局部優(yōu)化設計提供了新思路。 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 隨車起重機的現(xiàn)狀與發(fā)展方向
        1.2.1 隨車起重機簡介
        1.2.2 國內外隨車起重機的行業(yè)現(xiàn)狀
        1.2.3 隨車起重機的發(fā)展方向
    1.3 課題研究內容
第2章 隨車起重機下車有限元參數(shù)化建模
    2.1 隨車起重機下車結構介紹
    2.2 建立隨車起重機下車有限元模型
        2.2.1 有限元方法簡介
        2.2.2 模型簡化方法
        2.2.3 單元類型與材料選擇
        2.2.4 各部件材料屬性設置
        2.2.5 模型裝配關系
        2.2.6 參數(shù)化有限元模型的建立
    2.3 邊界條件
        2.3.1 施加約束
        2.3.2 施加載荷
    2.4 本章小結
第3章 隨車起重機有限元靜力分析
    3.1 典型工況
    3.2 剛度分析結果
    3.3 強度分析結果
    3.4 結構改進結果
    3.5 本章小結
第4章 隨車起重機下車應力實驗
    4.1 概述
    4.2 測試方法
    4.3 測試原理
    4.4 應力測試實驗
        4.4.1 測試儀器
        4.4.2 測試點選取
        4.4.3 測試步驟
        4.4.4 實驗數(shù)據(jù)處理
    4.5 本章小結
第5章 基于子模型的拓撲優(yōu)化設計
    5.1 拓撲優(yōu)化理論
    5.2 子模型法
    5.3 隨車起重機下車支腿側板的拓撲優(yōu)化
    5.4 本章小結
第6章 隨車起重機下車優(yōu)化設計
    6.1 優(yōu)化設計理論介紹
    6.2 基于ANSYS的尺寸優(yōu)化設計
        6.2.1 確定目標函數(shù)與設計變量
        6.2.2 隨車起重機下車尺寸優(yōu)化設計
    6.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]某履帶式自行走起重機轉臺結構優(yōu)化設計[J]. 商曉恒,崔哲,肖彥峰,姜文光.  徐州工程學院學報(自然科學版). 2019(04)
[2]直臂吊和折臂吊的優(yōu)劣性對比分析[J]. 張平,潘煥,譚東才.  科技創(chuàng)新導報. 2019(16)
[3]考慮裝配塊接縫影響的裝配式混凝土壩結構分析[J]. 戚藍,龍益彬,李林偉.  水利水電技術. 2019(04)
[4]基于ANSYS子模型的網(wǎng)格收斂尺寸快速分析方法[J]. 胡季,劉春艷,楊玥.  大連交通大學學報. 2019(02)
[5]有限元和拓撲聯(lián)合優(yōu)化方法及其在機器人結構輕量化設計中的應用[J]. 李錦忠,唐宇存,陸秋龍,張建法,匡紹龍.  機械科學與技術. 2019(11)
[6]激光通信主鏡結構多目標拓撲優(yōu)化設計[J]. 姚玉剛,李耀彬,傘曉剛,高世杰.  機械科學與技術. 2019(09)
[7]基于ANSYS Workbench的高處作業(yè)平臺結構優(yōu)化設計[J]. 楊碩,錢怡,金惠昌.  機械制造與自動化. 2018(04)
[8]某大型高壓輥磨機連接梁的拓撲優(yōu)化分析[J]. 范奎,王玲,殷國富.  礦山機械. 2018(04)
[9]隨車起重運輸車結構及技術特點分析[J]. 牛善田,李紅勛,徐楠.  專用汽車. 2018(03)
[10]ANSYS與Workbench子模型應用分析比較[J]. 趙海霞,管清正.  機械制造. 2017(10)

碩士論文
[1]隨車起重機下車結構參數(shù)化建模方法研究[D]. 王小龍.吉林大學 2015
[2]隨車起重機結構設計優(yōu)化與仿真研究[D]. 黃飛.合肥工業(yè)大學 2015
[3]某型號折臂式隨車起重機結構分析及軟件開發(fā)[D]. 段笑梅.燕山大學 2014
[4]基于APDL的橋式起重機橋架結構參數(shù)化設計及優(yōu)化[D]. 趙小偉.太原科技大學 2012



本文編號：3703481