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为了分析自行式高空作业平台作业过程中的动态稳定性,以数学模型为基础,采用adams软件建立整车的动力学仿真模型,对6种危险的作业工况进行仿真计算,得到不同工况下各轮胎承载的载荷特性曲线及整车动态稳定性的安全系数。后,进行场地试验测试。研究结果表明:测试数据与仿真计算数值间的极值相对误差***为13.4%,试验测得动态稳定性的小安全系数为0.123,验证了整车在作业过程中具有良好的动态稳定性,也验证了对自行式高空作业平台使用动力学仿真和试验测试相结合的分析方法的正确性和准确性。, 移动伸缩式皮带输送机是一种新型敞开式的物料输送设备,该设备将悬臂式皮带输送机和轮胎式起重机底盘巧妙地结合在一起,可以输送煤、粮食、石块、砂砾、泥土等散装物料,还可输送大骨料或者干硬性混凝土等物料。其主要结构由布料系统、上料系统、上车系统、底盘以及电控、液压系统组成,其中布料系统是皮带输送机的核心部件,该系统主要由布料臂架、伸缩机构、布料皮带输送系统、变幅油缸等组成,布料臂架采用桁架式多节伸缩臂结构,其设计质量高低直接影响到整机的工作性能及研发成本。因此,本文针对设计布料臂架的关键技术进行研究。利用连续体拓扑优化原理以及ansys有限元软件,将拓扑优化方法用于确定布料臂架的金属结构设计,形成一套方便可行的确定金属结构形式的办法,为确定布料臂架金属结构形式提供理论支撑。采用ansys软件对布料臂架进行了参数化优化设计,降低了输送机的研发成本。通过对其优化结果进行分析,研究了臂架的结构尺寸对布料臂架强度和刚度的敏感性。对优化后的布料臂架有限元建模技术进行研究,并对其进行计算分析。同时也验证了上述研究方案即布料臂架结构形式及其尺寸的确定方法的有效性。采用ansys软件对布料臂架进行动力学计算,得出其作业时的前十阶固有频率和振型,从而对物料输送系统加以控制,确保布料系统的正常作业, 用于举升检修人员的伸缩臂是高空作业车的重要的构件。伸缩臂的滑块处同时受正压力以及摩擦力作用,该处计算模型的简化合理与否直接影响其分析计算的准确性。 接触问题属于边界非线性问题,当用有限元程序进行接触分析时,计算时间较长,收敛与否依赖于模型的复杂程度以及接触刚度等因素。在有限元分析中,节点自由度耦合分析方法为线性分析,不存在收敛问题。为了研究这两种方法在高空作业车伸缩臂滑块区域分析中的差异以及相互替代的条件,在有限元软件ansys中分别建立了伸缩臂接触模型和节点自由度耦合模型。分析结果表明:在模拟滑块接触时,自由度耦合方法得到的结果接近于接触模型;但在铰接支座处由于这两种模型差异较大,两者计算结果相差很大。在此伸缩臂结构分析中,虽然接触模型中的接触应力随载荷呈非线性变化,但两种模型中结构von mises等效应力随载荷均为线性变化,这是两种模型在一定条件下可以相互替代的必要条件。 疲劳失效是结构的常见失效形式。当伸缩臂在变幅、回转机构启动或制动时,会受到瞬态冲击载荷作用,造成结构振动,产生应力幅和应变幅,过大的应力幅以及应变幅会导致结构疲劳失效。对结构进行瞬态动力学分析时,需要定义rayleigh阻尼系数,首先通过模态分析获得需要的频率范围,据此计算出rayleigh阻尼系数,并探讨了所选取的频率范围对结构振动的影响。通过瞬态动力学分析,获得结构在冲击载荷作用下的振动响应,并以此作为载荷谱在疲劳分析软件fe-safe中对结构进行疲劳寿命计算。疲劳分析结果表明:不同的计算方法以及平均应力修正方法得到的疲劳寿命相差很大,需要考虑公式的应用情况进行合理的选择。通过研究阻尼比对结构疲劳寿命的影响,发现在对数坐标系下疲劳寿命与阻尼比呈线性变化。 一般结构在加工制造过程中都会有一定的初始缺陷或者裂纹,这时在计算疲劳寿命时名义应力法和局部应力应变法就不再适用。对于结构有初始裂纹情况下的剩余寿命的计算一般应用损伤容限法。通过查阅手册以及相关资料,获得应力强度因子表达式以及断裂韧度值,应用帕里斯公式,对受交变载荷的伸缩臂的上盖板进行了有初始裂纹的剩余寿命的计算,同时讨论了工作温度对有初始裂纹情况下结构剩余寿命的影响。