汽車起重機臂架變形有限元分析.pdf

1、在液壓伸縮臂式汽車起重機向大噸位發(fā)展的趨勢下，起重臂的自重成為阻礙其性能提高的重要因素。目前，汽車起重機臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計主要基于靜強度理論或小變形假設(shè)理論?，F(xiàn)有的設(shè)計方法已不能完全適用于當前大噸位大臂長起重機臂架變形分析中的幾何非線性問題。新近提出的基于絕對節(jié)點坐標有限元法，更適用于大變形大扭轉(zhuǎn)問題的分析。該方法將被分析的多體結(jié)構(gòu)參數(shù)化，用斜率取代浮動坐標法單元中的轉(zhuǎn)角，推導得到的多體系統(tǒng)動力學微分方程的質(zhì)量矩陣為常數(shù)，且科氏力和離心力項均

2、為零，已被認為多體系統(tǒng)動力學的重要進展之一。本文以QY25K型汽車起重機為研究對象，計算分析起重臂架的變形。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)介紹了汽車起重機的主要組成機構(gòu):臂架結(jié)構(gòu)、起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)和起重機臂架的工作原理，并對起重臂架的受力進行了分析。
　　(2)采用有限元分析軟件ANSYS的beam188梁單元建立起重機臂架模型，對其進行仿真分析，獲得了臂架變形以及振動模態(tài)。
　　(3)提出了一種新的絕對節(jié)點坐標法位

3、移場，推導出相應的型函數(shù)，可以獲得橫截面的翹曲變形，為起重機臂架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供了理論依據(jù)。以自由落體的單擺為例進行仿真，計算其軸線的變形、端點位移、以及橫截面的翹曲變形。將其計算結(jié)果與文獻[45]結(jié)論對比，結(jié)論表明:新提出的梁單元模型不僅能獲得橫截面的剪切變形，還可以算出橫截面的翹曲變形。
　　(4)以QY25K汽車起重機臂架為研究對象，利用橫截面翹曲變形梁單元模擬臂架結(jié)構(gòu)，用FORTRAN語言編程計算臂架在突然加載、載荷隨時間