桁架式橋梁檢測車關(guān)鍵部件疲勞壽命研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-08-06 13:14
桁架式橋梁檢測車由于其承載能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好等特性,目前被廣泛應(yīng)用于路橋等橋梁設(shè)施的檢修與維護(hù),二回轉(zhuǎn)是垂直臂與基本臂之間調(diào)節(jié)橋梁檢測車工作范圍的關(guān)鍵部件,實(shí)際工作中二回轉(zhuǎn)處液壓馬達(dá)啟停瞬間會(huì)產(chǎn)生較大沖擊,在此沖擊載荷下二回轉(zhuǎn)疲勞壽命有待研究,另外,國內(nèi)橋梁檢測車在臂架設(shè)計(jì)方面比較保守,其結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化,完成其輕量化設(shè)計(jì)。因此,研究沖擊載荷下二回轉(zhuǎn)疲勞壽命及臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對(duì)提高橋梁檢測車可靠性具有指導(dǎo)意義。本文以QJ16桁架式橋梁檢測車為研究對(duì)象,研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,為得到二回轉(zhuǎn)啟停沖擊過程中載荷時(shí)間歷程,本文利用陀螺儀角速度測試系統(tǒng),采集橋檢車在四種工況下二回轉(zhuǎn)的角速度時(shí)間歷程,對(duì)數(shù)據(jù)處理,得到其啟停過程中的角加速度時(shí)間歷程。其次,建立了整車參數(shù)化模型,提取初始工況下二回轉(zhuǎn)四個(gè)絞點(diǎn)處絞點(diǎn)力,對(duì)二回轉(zhuǎn)模型進(jìn)行了簡化,得到二回轉(zhuǎn)仿真模型,完成二回轉(zhuǎn)的有限元分析,利用應(yīng)變測試系統(tǒng),對(duì)二回轉(zhuǎn)上測試點(diǎn)進(jìn)行了應(yīng)變測試試驗(yàn),驗(yàn)證了二回轉(zhuǎn)模型簡化的正確性,接著,介紹了疲勞相關(guān)理論,建立二回轉(zhuǎn)在沖擊載荷下疲勞壽命計(jì)算流程圖,得到二回轉(zhuǎn)在啟停沖擊載荷下的疲勞壽命及損傷云圖。最后,針對(duì)橋梁檢測車...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 橋梁檢測車概述
1.2.1 橋梁檢測車分類
1.2.2 桁架式橋梁檢測車結(jié)構(gòu)概述
1.3 橋梁檢測車國內(nèi)外發(fā)展及關(guān)鍵部件研究概況
1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外機(jī)械關(guān)鍵部件疲勞壽命研究現(xiàn)狀
1.3.4 橋梁檢測車關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 二回轉(zhuǎn)載荷測試數(shù)據(jù)采集及處理
2.1 二回轉(zhuǎn)啟停沖擊載荷信號(hào)采集
2.1.1 測試系統(tǒng)搭建
2.1.2 測試工況
2.1.3 載荷數(shù)據(jù)測試方法
2.2 載荷測試信號(hào)的處理與分析
2.2.1 陀螺儀零漂抑制
2.2.2 數(shù)據(jù)濾波處理
2.2.3 二回轉(zhuǎn)沖擊載荷時(shí)間歷程分析
2.3 二回轉(zhuǎn)疲勞載荷時(shí)間歷程數(shù)據(jù)分析
2.3.1 沖擊疲勞載荷數(shù)據(jù)拼接
2.3.2 沖擊載荷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)方法及結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
第3章 二回轉(zhuǎn)靜力分析及應(yīng)變測試試驗(yàn)
3.1 ANSYS簡介
3.2 桁架式橋梁檢測車整車參數(shù)化模型建立
3.2.1 整車模型簡化
3.2.2 桁架式橋梁檢測車整車參數(shù)化模型
3.2.3 模型部件單元及材料屬性定義
3.2.4 整車參數(shù)化模型載荷與邊界條件
3.3 二回轉(zhuǎn)有限元分析
3.3.1 二回轉(zhuǎn)材料屬性
3.3.2 二回轉(zhuǎn)模型單元選擇與網(wǎng)格劃分
3.3.3 約束及加載
3.3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.4 二回轉(zhuǎn)應(yīng)變測試試驗(yàn)
3.4.1 應(yīng)變測試方法
3.4.2 應(yīng)變測試原理
3.4.3 測試前準(zhǔn)備
3.4.4 測試過程
3.4.5 數(shù)據(jù)處理
3.5 誤差分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 沖擊載荷下二回轉(zhuǎn)疲勞壽命預(yù)測
4.1 疲勞破壞理論
4.1.1 疲勞損傷機(jī)理
4.1.2 疲勞累積損傷理論
4.1.3 疲勞研究方法選擇
4.2 n Code Design Life疲勞壽命計(jì)算流程
4.3 沖擊載荷下二回轉(zhuǎn)疲勞壽命預(yù)測
4.3.1 二回轉(zhuǎn)疲勞壽命計(jì)算流程
4.3.2 二回轉(zhuǎn)疲勞仿真結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 橋梁檢測車臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化及流程
5.2 橋梁檢測車臂架優(yōu)化
5.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量的確定
5.2.2 臂架優(yōu)化參數(shù)化模型
5.2.3 狀態(tài)變量的選取
5.2.4 目標(biāo)函數(shù)及優(yōu)化方法的確定
5.3 優(yōu)化結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號(hào):3839483
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 橋梁檢測車概述
1.2.1 橋梁檢測車分類
1.2.2 桁架式橋梁檢測車結(jié)構(gòu)概述
1.3 橋梁檢測車國內(nèi)外發(fā)展及關(guān)鍵部件研究概況
1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外機(jī)械關(guān)鍵部件疲勞壽命研究現(xiàn)狀
1.3.4 橋梁檢測車關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 二回轉(zhuǎn)載荷測試數(shù)據(jù)采集及處理
2.1 二回轉(zhuǎn)啟停沖擊載荷信號(hào)采集
2.1.1 測試系統(tǒng)搭建
2.1.2 測試工況
2.1.3 載荷數(shù)據(jù)測試方法
2.2 載荷測試信號(hào)的處理與分析
2.2.1 陀螺儀零漂抑制
2.2.2 數(shù)據(jù)濾波處理
2.2.3 二回轉(zhuǎn)沖擊載荷時(shí)間歷程分析
2.3 二回轉(zhuǎn)疲勞載荷時(shí)間歷程數(shù)據(jù)分析
2.3.1 沖擊疲勞載荷數(shù)據(jù)拼接
2.3.2 沖擊載荷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)方法及結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
第3章 二回轉(zhuǎn)靜力分析及應(yīng)變測試試驗(yàn)
3.1 ANSYS簡介
3.2 桁架式橋梁檢測車整車參數(shù)化模型建立
3.2.1 整車模型簡化
3.2.2 桁架式橋梁檢測車整車參數(shù)化模型
3.2.3 模型部件單元及材料屬性定義
3.2.4 整車參數(shù)化模型載荷與邊界條件
3.3 二回轉(zhuǎn)有限元分析
3.3.1 二回轉(zhuǎn)材料屬性
3.3.2 二回轉(zhuǎn)模型單元選擇與網(wǎng)格劃分
3.3.3 約束及加載
3.3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.4 二回轉(zhuǎn)應(yīng)變測試試驗(yàn)
3.4.1 應(yīng)變測試方法
3.4.2 應(yīng)變測試原理
3.4.3 測試前準(zhǔn)備
3.4.4 測試過程
3.4.5 數(shù)據(jù)處理
3.5 誤差分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 沖擊載荷下二回轉(zhuǎn)疲勞壽命預(yù)測
4.1 疲勞破壞理論
4.1.1 疲勞損傷機(jī)理
4.1.2 疲勞累積損傷理論
4.1.3 疲勞研究方法選擇
4.2 n Code Design Life疲勞壽命計(jì)算流程
4.3 沖擊載荷下二回轉(zhuǎn)疲勞壽命預(yù)測
4.3.1 二回轉(zhuǎn)疲勞壽命計(jì)算流程
4.3.2 二回轉(zhuǎn)疲勞仿真結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 橋梁檢測車臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化及流程
5.2 橋梁檢測車臂架優(yōu)化
5.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量的確定
5.2.2 臂架優(yōu)化參數(shù)化模型
5.2.3 狀態(tài)變量的選取
5.2.4 目標(biāo)函數(shù)及優(yōu)化方法的確定
5.3 優(yōu)化結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號(hào):3839483
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